CN103563496A - 迁移抑制层形成用处理液以及具有迁移抑制层的层叠体的制造方法 - Google Patents

迁移抑制层形成用处理液以及具有迁移抑制层的层叠体的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103563496A
CN103563496A CN201280024295.5A CN201280024295A CN103563496A CN 103563496 A CN103563496 A CN 103563496A CN 201280024295 A CN201280024295 A CN 201280024295A CN 103563496 A CN103563496 A CN 103563496A
Authority
CN
China
Prior art keywords
distribution
substrate
inhibition
layer
copper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280024295.5A
Other languages
English (en)
Inventor
南一守
佐藤真隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN103563496A publication Critical patent/CN103563496A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/14Nitrogen-containing compounds
    • C23F11/149Heterocyclic compounds containing nitrogen as hetero atom
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/48Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
    • C23C22/52Treatment of copper or alloys based thereon
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/285Permanent coating compositions
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/07Electric details
    • H05K2201/0753Insulation
    • H05K2201/0769Anti metal-migration, e.g. avoiding tin whisker growth
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/12Using specific substances
    • H05K2203/122Organic non-polymeric compounds, e.g. oil, wax, thiol
    • H05K2203/124Heterocyclic organic compounds, e.g. azole, furan

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

本发明的目的在于提供一种迁移层形成用处理液,其用以形成抑制配线间的铜离子的迁移,并提升配线间的绝缘可靠性的迁移抑制层。本发明的迁移抑制层形成用处理液是用以形成抑制铜配线或铜合金配线中的离子迁移的迁移抑制层的处理液,其含有唑化合物与水,且溶解氧量为7.0ppm以下。

Description

迁移抑制层形成用处理液以及具有迁移抑制层的层叠体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种迁移(migration)抑制层形成用处理液、以及具有使用该处理液所获得的迁移抑制层的层叠体的制造方法。
背景技术
近年来,伴随电子机器的高功能化等的要求,电子零件的高密度集成化、高密度安装化等正在发展,这些电子零件中所使用的印刷线路板(printedwiring board)等也正进行小型化及高密度化。此种状况下,印刷线路板中的配线(wiring)的间隔进一步狭小化,为了防止配线间的短路,还要求配线间的绝缘可靠性进一步提升。
作为阻碍铜或铜合金的配线间的绝缘性的因素之一,已知有所谓的铜离子的迁移。其为如下的现象:若在配线电路间等产生电位差,则构成配线的铜因水分的存在而离子化,所溶出的铜离子移动至邻接的配线。通过此种现象,所溶出的铜离子随时间经过得到还原而成为铜化合物并成长为树枝状结晶(dendrite)(树枝状晶)状,结果使配线间短路。
作为防止此种迁移的方法,提出有形成使用了苯并三唑的迁移抑制层的技术(专利文献1及专利文献2)。更具体而言,在这些文献中,在配线基板上形成用以抑制铜离子的迁移的层,而谋求配线间的绝缘可靠性的提升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2001-257451号公报
专利文献2:日本专利特开平10-321994号公报
发明内容
发明要解决的课题
另一方面,如上所述,近年来,配线的微细化正急速地发展,而要求配线间的绝缘可靠性进一步提升。
本发明人等人对专利文献1及专利文献2中所记载的使用了苯并三唑的迁移抑制层进行了研究,结果在配线间确认到铜的树枝状结晶的连结,其迁移抑制效果未满足最近所要求的水平,而需要进一步的改良。
鉴于上述实际情况,本发明的目的在于提供一种迁移层形成用处理液,其用以形成抑制配线间的铜离子的迁移,并提升配线间的绝缘可靠性的迁移抑制层。
另外,本发明的目的还在于提供一种具有使用该处理液所获得的迁移抑制层的层叠体的制造方法。
解决问题的技术手段
本发明人等人努力研究的结果,发现可通过以下的构成来解决上述课题。
(1)一种迁移抑制层形成用处理液,其用以形成抑制铜配线或铜合金配线中的离子迁移的迁移抑制层,上述迁移抑制层形成用处理液含有唑(azole)化合物与水,且溶解氧量(dissolved oxygen content)为7.0ppm以下。
(2)如(1)所述的迁移抑制层形成用处理液,其中溶解氧量未满4.0ppm。
(3)如(1)或(2)所述的迁移抑制层形成用处理液,其中唑化合物包含1,2,3-三唑及/或1,2,4-三唑。
(4)一种具有迁移抑制层的层叠体的制造方法,其包括:
层形成步骤,使具有基板以及配置于基板上的铜配线或铜合金配线的带有配线的基板、与如(1)至(3)中任一项所述的迁移抑制层形成用处理液接触,其后利用溶剂清洗带有配线的基板,而在铜配线或铜合金配线表面上形成包含唑化合物的迁移抑制层;以及
绝缘层形成步骤,在设置有迁移抑制层的带有配线的基板上形成绝缘层。
(5)一种具有迁移抑制层的层叠体的制造方法,其包括如下的层形成步骤:
使含有露出配线的层叠体与如(1)至(3)中任一项所述的迁移抑制层形成用处理液接触,其后利用溶剂清洗含有露出配线的层叠体,而在所露出的铜配线或铜合金配线表面上形成迁移抑制层,上述含有露出配线的层叠体具有基板、配置于基板上的铜配线或铜合金配线以及绝缘层,上述绝缘层配置于基板上,且以使铜配线或铜合金配线的一部分露出的方式覆盖铜配线及铜合金配线。
发明的效果
根据本发明,可提供一种迁移层形成用处理液,其用以形成抑制配线间的铜离子的迁移,并提升配线间的绝缘可靠性的迁移抑制层。
另外,根据本发明,可提供一种具有使用该处理液所获得的迁移抑制层的层叠体的制造方法。
附图说明
图1(a)~图1(d)是依次表示本发明的具有迁移抑制层的层叠体的制造方法的第1实施形态中的各步骤的示意性剖面图。
图2是本发明中所使用的含有露出配线的层叠体的一部分的立体剖面图。
图3(a)~图3(c)是依次表示本发明的具有迁移抑制层的层叠体的制造方法的第2实施形态中的各步骤的示意性剖面图。图3(a)为图1(a)~图1(d)的A-A线剖面图。
图4是本发明的具有迁移抑制层的层叠体的第2实施形态的一部分的立体剖面图。
具体实施方式
以下,对本发明的迁移抑制层形成用处理液、以及具有使用该处理液所获得的迁移抑制层的层叠体的制造方法的优选形态进行说明。
首先,对现有技术的问题与本发明的特征进行详述。
本发明人等人对现有技术(专利文献1中所记载的发明)的问题进行研究的结果,首先,发现若存在于处理液中的溶解氧量多,则所形成的迁移抑制层的功能并不充分。若处理液中的溶解氧量多,则铜配线或铜合金配线表面的腐蚀得到促进。因此,尤其在高湿、过电压(overvoltage)环境下会加速铜离子的产生,而导致迁移抑制层的离子捕捉能力下降,作为结果,无法显现充分的迁移抑制功能。
另外,本发明人等人发现若在铜配线或铜合金配线(以下,也简称为配线)间的基板上残存有苯并三唑等现有的迁移抑制剂,则在配线间,在带有配线的基板上所设置的绝缘层与基板之间产生密接不良等,而成为短路的原因。另一方面,若为了去除此种配线间所存在的迁移抑制剂而进行基板的清洗,则铜配线或铜合金配线上的迁移抑制剂也同时被去除,而显现不出所期望的效果。
本发明人等人基于上述见解,发现通过使用包含唑化合物、并显示规定的溶解氧量的迁移抑制层形成用处理液,可解决上述现有技术的问题。
即,通过使用溶解氧量为规定值以下的处理液,而进一步抑制铜配线或铜合金配线的腐蚀,并维持唑化合物对于铜离子的配位能力。作为结果,铜离子的迁移得到抑制。
进而,通过使用作为杂5员环化合物的唑化合物,即便是利用溶剂的清洗处理,配线上的唑化合物也会残存,因此,可去除可能成为配线间的短路的原因的残存于配线间的迁移抑制剂,并在配线上形成迁移抑制层。
首先,对本发明中所使用的迁移抑制层形成用处理液进行详述,其后对具有使用该处理液所获得的迁移抑制层的层叠体的制造方法进行详述。
[迁移抑制层形成用处理液]
本发明的迁移抑制层形成用处理液(铜离子扩散抑制层形成用处理液)是用以形成抑制铜配线或铜合金配线中的离子迁移的迁移抑制层的处理液。该处理液含有唑化合物与水,且溶解氧量为7.0ppm以下。
以下,对处理液中所含有的成分(唑化合物、水等)进行详述。
(唑化合物)
本处理液中所含有的唑化合物是在环内包含1个以上氮原子的单环式的杂5员环化合物。例如可列举:氮原子数为2个的二唑、氮原子数为3个的三唑、及氮原子数为4个的四唑等。更具体而言,可列举:1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、1,2,4-三唑-3-羧基酰胺、四唑等。其中,就铜离子的迁移抑制效果更优异的观点而言,优选为1,2,3-三唑、及1,2,4-三唑。
处理液中也可含有2种以上的唑化合物。
另外,只要无损本发明的效果,则该唑化合物也可具有烷基、羧基、羟基、氨基等取代基。
处理液中的唑化合物的总含量并无特别限制,但就迁移抑制层的形成容易性、及控制迁移抑制层的附着量的观点而言,相对于处理液总量,优选为0.01质量%~10质量%,更优选为0.1质量%~5质量%,特别优选为0.25质量%~5质量%。若唑化合物的总含量过多,则难以控制迁移抑制层的堆积量。若唑化合物的总含量过少,则至变成所期望的迁移抑制层的堆积量为止会耗费时间,而生产性差。
另一方面,当使用防蚀剂等中通常所使用的苯并三唑等作为替代品时,大部分的苯并三唑因后述利用溶剂的清洗,而自铜配线或铜合金配线上被冲走,无法获得所期望的效果。另外,若为包含过剩的蚀刻剂的含有苯并三唑的处理液、或包含具有蚀刻能力的咪唑化合物的处理液,则形成于铜配线或铜合金配线上的有机皮膜中包含过剩的铜离子,该皮膜无迁移抑制能力,无法获得所期望的效果。
在处理液中,通常含有水作为溶剂。所使用的水的种类并无特别限制,例如可列举蒸馏水、离子交换水、自来水、及井水。其中,蒸馏水因离子等杂质少而优选。
水的含量并无特别限制,但就处理液的处理性等的观点而言,相对于处理液总量,优选为90质量%~99.9质量%,更优选为95质量%~99.9质量%,进而更优选为95质量%~97.5质量%。
再者,在处理液中,也可在无损本发明的效果的范围内含有水以外的溶剂。
例如可列举:醇系溶剂(例如甲醇、乙醇、异丙醇)、酮系溶剂(例如丙酮、甲基乙基酮、环己酮)、酰胺系溶剂(例如甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮)、腈系溶剂(例如乙腈、丙腈)、酯系溶剂(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯)、碳酸酯系溶剂(例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯)、醚系溶剂、卤素系溶剂等有机溶剂。可将这些溶剂的2种以上混合使用。
本处理液中的溶解氧量为7.0ppm以下。通过溶解氧量为该范围内,铜配线或铜合金配线中的铜的腐蚀等得到抑制,上述唑化合物的吸附进一步进行,并且可形成铜离子捕捉能力高的迁移抑制层。进而,就可形成迁移抑制功能更高的迁移抑制层的观点而言,优选为溶解氧量未满4.0ppm。
另一方面,若溶解氧量超过7.0ppm,则当带有配线的基板与处理液接触时,在铜配线或铜合金配线表面产生腐蚀,且在高湿、过电压环境下加速铜离子的产生,因此使用迁移抑制层的离子捕捉能力,而无法显现充分的迁移抑制功能。
用以使处理液的溶解氧量变成规定值以下的方法并无特别限制,可使用公知的方法。例如,优选为通过除气来减少处理液中的氧,更具体而言,可列举:利用惰性气体的鼓泡,利用高分子膜、无机膜等膜的去除,利用真空的气体成分去除,或将这些加以组合的方法。
作为惰性气体,优选为使用氮气、氩气、氦气的任一种,或将这些组合而成的。另外,为了排除污染的影响,这些惰性气体优选为使用纯度尽可能高的。
再者,溶解氧浓度的测定方法可使用公知的方法,例如可利用溶解氧计DO-31P(东亚电波(DKK-TOA)公司制造)、或萤光式溶解氧计LDO-HQ10(哈希(Hach)公司制造)等市售的溶解氧计进行测定。
另一方面,就提高层叠体中的配线间的绝缘可靠性的观点而言,优选为处理液中实质上不含铜离子。若含有过剩的铜离子,则当形成迁移抑制层时在该层中含有铜离子,有时抑制铜离子迁移的效果减弱,配线间的绝缘可靠性受损。
再者,所谓实质上不含铜离子,是指处理液中的铜离子的含量为1μmol/l以下,更优选为0.1μmol/l以下。最优选为0mol/l。
另外,就提高层叠体中的配线间的绝缘可靠性的观点而言,优选为处理液中实质上不含铜或铜合金的蚀刻剂。若处理液中含有蚀刻剂,则当使带有配线的基板与处理液接触时,有时铜离子溶出至处理液中。因此,结果在迁移抑制层中含有铜离子,有时抑制铜离子迁移的效果减弱,配线间的绝缘可靠性受损。
作为蚀刻剂,例如可列举:有机酸(例如硫酸、硝酸、盐酸、乙酸、甲酸、氢氟酸)、氧化剂(例如过氧化氢、浓硫酸)、螯合剂(例如亚氨基二乙酸、氮基三乙酸、乙二胺四乙酸、乙二胺、乙醇胺、氨基丙醇)、硫醇化合物等。另外,作为蚀刻剂,也包括如咪唑或咪唑衍生物化合物等般本身具有铜的蚀刻作用的。
再者,所谓实质上不含蚀刻剂,是指处理液中的蚀刻剂的含量相对于处理液总量为0.01质量%以下,就进一步提高配线间的绝缘可靠性的观点而言,更优选为0.001质量%以下。最优选为0质量%。
处理液的pH并无特别规定,但就迁移抑制层的形成性的观点而言,优选为5~12。其中,就层叠体中的配线间的绝缘可靠性更优异的观点而言,pH更优选为5~9,进而更优选为6~8。
若处理液的pH未满5,则铜离子自铜配线或铜合金配线的溶出得到促进,在迁移抑制层含有大量的铜离子,作为结果,存在抑制铜离子迁移的效果下降的情况。若处理液的pH超过12,则氢氧化铜析出,变得易于氧化溶解,作为结果,存在抑制铜离子迁移的效果下降的情况。
再者,pH的调整可使用公知的酸(例如盐酸、硫酸)、或碱(例如氢氧化钠)来进行。另外,pH的测定可使用公知的测定方法(例如,pH计(水溶剂的情况))来实施。
再者,在上述处理液中,也可含有其他添加剂(例如pH调整剂、界面活性剂、防腐剂、防析出剂等)。
[具有迁移抑制层的层叠体的制造方法(第1实施形态)]
作为本发明的具有迁移抑制层的层叠体的制造方法的优选实施形态之一,可列举依次实施层形成步骤、干燥步骤、及绝缘层形成步骤的制造方法。
以下,参照附图,对各步骤中所使用的材料、及步骤的过程进行说明。
[层形成步骤]
在该步骤中,首先,使具有基板及配置于基板上的铜配线或铜合金配线(以下,也简称为配线)的带有配线的基板、与上述迁移抑制层形成用处理液接触(接触步骤)。其后,利用溶剂(清洗溶剂)清洗上述接触后的带有配线的基板,而在铜配线或铜合金配线表面上形成包含唑化合物的迁移抑制层(清洗步骤)。换言之,接触步骤是如下的步骤:使带有配线的基板(更具体而言,带有配线的基板的具有铜配线或铜合金配线之侧的表面)与处理液接触,通过唑化合物来覆盖带有配线的基板的基板表面与配线表面。另外,清洗步骤是利用溶剂清洗带有配线的基板,而将基板表面上的唑化合物去除的步骤。通过该步骤,以覆盖铜配线或铜合金配线的表面的方式形成迁移抑制层,从而抑制铜的迁移。
首先,对层形成步骤中所使用的材料(带有配线的基板等)进行说明,其后对层形成步骤的过程进行说明。
(带有配线的基板)
本步骤中所使用的带有配线的基板(内层基板)具有基板、及配置于基板上的铜配线或铜合金配线。换言之,带有配线的基板是至少具有基板与铜配线或铜合金配线的层叠构造,且只要在最外层配置有铜配线或铜合金配线即可。在图1(a)中,表示带有配线的基板的一形态,带有配线的基板10具有基板12、及配置于基板12上的铜配线或铜合金配线14(以下,也简称为配线14)。在图1(a)中,配线14仅设置于基板的一面,但也可设置于两面。即,带有配线的基板10可为单面基板,也可为双面基板。
基板只要是可支撑配线的,则并无特别限制,但通常为绝缘基板。作为绝缘基板,例如可使用有机基板、陶瓷基板、硅基板、玻璃基板等。
作为有机基板的材料,可列举树脂,优选为使用例如热固化性树脂、热塑性树脂、或将这些混合而成的树脂。作为热固化性树脂,可列举:酚树脂、脲树脂、三聚氰氨树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、环氧树脂、硅酮树脂、呋喃树脂、酮树脂、二甲苯树脂、苯并环丁烯树脂等。作为热塑性树脂,可列举:聚酰亚胺树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚芳酰胺树脂、液晶聚合物等。
再者,作为有机基板的材料,也可使用玻璃织布、玻璃不织布、聚芳酰胺织布、聚芳酰胺不织布、芳香族聚酰胺织布、或使上述树脂含浸至这些中而成的材料等。
配线包含铜或铜合金。当配线包含铜合金时,作为所含有的铜以外的金属,例如可列举银、锡、钯、金、镍、铬等。
在基板上形成配线的方法并无特别限制,可采用公知的方法。代表例可列举利用蚀刻处理的减成法、或利用电解镀敷的半加成法。
配线的宽度并无特别限制,但就将所形成的层叠体应用于印刷线路板时的高集成化的观点而言,优选为1μm~1000μm,更优选为3μm~25μm。
配线间的间隔并无特别限制,但就将所形成的层叠体应用于印刷线路板时的高集成化的观点而言,优选为1μm~1000μm,更优选为3μm~25μm。
另外,配线的图案形状并无特别限制,可为任意的图案。例如可列举直线状、曲线状、矩形状、圆状等。
配线的厚度并无特别限制,但就将所形成的层叠体应用于印刷线路板时的高集成化的观点而言,优选为1μm~1000μm,更优选为3μm~25μm。
配线的表面粗糙度Rz并无特别限制,但就与后述的绝缘层的密接性的观点而言,优选为0.001μm~15μm,更优选为0.3μm~3μm。
作为调整配线的表面粗糙度Rz的方法,可使用公知的方法,例如可列举化学粗化处理、抛光研磨处理等。
再者,Rz是根据JIS B0601(1994年)来测定。
本步骤中所使用的带有配线的基板只要在最外层具有配线即可,也可在基板与配线之间依次具备其他金属配线(配线图案)及层间绝缘层。再者,也可在基板与配线之间,以其他金属配线及层间绝缘层的顺序交替地含有2层以上的各个层。即,带有配线的基板也可为所谓的多层配线基板(multilayerwiring board)、增层基板(build up substrate)。
作为层间绝缘层,可使用公知的绝缘材料,例如可列举:酚树脂、萘树脂、脲树脂、氨基树脂、醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸酯树脂等。
另外,带有配线的基板也可为所谓的刚性基板、柔性基板、刚柔结合基板。
另外,也可在基板中形成通孔(through hole)。当在基板的两面设置配线时,例如可通过向通孔内填充金属(例如铜或铜合金),而使两面的配线导通。
(溶剂(清洗溶剂))
清洗带有配线的基板的清洗步骤中所使用的溶剂(清洗溶剂)只要可去除基板上的配线间所堆积的多余的唑化合物等,并无特别限制。其中,优选为溶解唑化合物的溶剂。通过使用该溶剂,可更有效率地去除基板上所堆积的多余的唑化合物、或配线上的多余的唑化合物等。
作为溶剂,例如可列举:水、醇系溶剂(例如甲醇、乙醇、丙醇)、酮系溶剂(例如丙酮、甲基乙基酮、环己酮)、酰胺系溶剂(例如甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮)、腈系溶剂(例如乙腈、丙腈)、酯系溶剂(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯)、碳酸酯系溶剂(例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯)、醚系溶剂、卤素系溶剂等。可将这些溶剂的2种以上混合使用。
其中,就对于微细配线间的液体渗透性的观点而言,优选为包含选自由水、醇系溶剂、及甲基乙基酮所组成的组群中的至少1种的溶剂,更优选为水、或醇系溶剂与水的混合液。
所使用的溶剂的沸点(25℃,1个大气压)并无特别限制,但就安全性的的观点而言,优选为75℃~100℃,更优选为80℃~100℃。
所使用的溶剂的表面张力(25℃)并无特别限制,但就配线间的清洗性更优异、配线间的绝缘可靠性进一步提升的观点而言,优选为10mN/m~80mN/m,更优选为15mN/m~60mN/m。
(层形成步骤的过程)
将层形成步骤分成接触步骤及清洗步骤这2个步骤进行说明。
(接触步骤)
首先,使具有基板及配置于基板上的铜配线或铜合金配线的带有配线的基板、与上述迁移抑制层形成用处理液接触。通过使上述带有配线的基板与上述处理液接触,如图1(b)所示,在带有配线的基板10上形成包含唑化合物的层16。换言之,该接触步骤是使用上述处理液,通过包含唑化合物的层16来覆盖带有配线的基板10的基板12表面及配线14表面的步骤。该层16形成于基板12上、及配线14上。
在包含唑化合物的层16中含有唑化合物。其含量等与后述的迁移抑制层中的含量大致同义。另外,其附着量并无特别限制,优选为如下的附着量:经过后述的清洗步骤后,可获得所期望的附着量的迁移抑制层。
带有配线的基板与上述处理液的接触方法并无特别限制,可采用公知的方法。例如可列举浸泡浸渍、喷淋喷雾、喷涂、旋涂等,就处理的简便性、处理时间的调整的容易性而言,优选为浸泡浸渍、喷淋喷雾、喷涂。
另外,作为接触时的处理液的液温,就控制迁移抑制层的附着量的观点而言,优选为5℃~60℃的范围,更优选为15℃~50℃的范围,进而更优选为20℃~40℃的范围。
另外,作为接触时间,就生产性及控制迁移抑制层的附着量的观点而言,优选为10秒~30分钟的范围,更优选为15秒~10分钟的范围,进而更优选为30秒~5分钟的范围。
(清洗步骤)
其次,利用溶剂清洗带有配线的基板,而在铜配线或铜合金配线表面上形成包含唑化合物的迁移抑制层。通过进行本步骤,可将基板表面上的唑化合物清洗去除。尤其,若使用溶解唑化合物的溶剂作为溶剂,则铜配线或铜合金配线表面上的唑化合物以外的唑化合物(特别特别是基板表面上的唑化合物)被更容易地溶解去除。具体而言,利用上述清洗溶剂清洗图1(b)中所获得的设置有包含唑化合物的层16的带有配线的基板10,由此如图1(c)所示,配线14间的包含唑化合物的层16被去除,并且配线14上的多余的唑化合物被去除,而在配线14上形成包含唑化合物的迁移抑制层18。
清洗方法并无特别限制,可采用公知的方法。例如可列举:将清洗溶剂涂布于带有配线的基板上的方法、使带有配线的基板浸渍于清洗溶剂中的方法等。
另外,作为清洗溶剂的液温,就控制迁移抑制层的附着量的观点而言,优选为5℃~60℃的范围,更优选为15℃~30℃的范围。
另外,作为带有配线的基板与清洗溶剂的接触时间,就生产性、及控制迁移抑制层的附着量的观点而言,优选为10秒~10分钟的范围,更优选为15秒~5分钟的范围。
(迁移抑制层(铜离子扩散抑制层))
通过经过上述步骤,如图1(c)所示,可在铜配线或铜合金配线14表面上形成包含唑化合物的迁移抑制层18。即,迁移抑制层18覆盖铜配线或铜合金配线14表面。
再者,优选为如该图1(c)所示,配线14间的包含唑化合物的层实质上已被去除。即,优选为实质上仅在铜配线或铜合金配线14表面上形成有迁移抑制层18。
在本发明中,即便在实施上述溶剂的清洗后,也可获得能够抑制铜离子的迁移的足够的附着量的迁移抑制层。
就可进一步抑制铜离子的迁移的观点而言,迁移抑制层中的唑化合物的含量优选为0.1质量%~100质量%,更优选为20质量%~100质量%,进而更优选为50质量%~90质量%。尤其,优选为迁移抑制层实质上由唑化合物构成。若唑化合物的含量过少,则铜离子的迁移抑制效果降低。
优选为在迁移抑制层中,实质上不含铜离子或金属铜。若在迁移抑制层中含有规定量以上的铜离子或金属铜,则存在本发明的效果欠佳的情况。
就可进一步抑制铜离子的迁移的观点而言,相对于铜配线或铜合金配线的总表面积,铜配线或铜合金配线表面上的唑化合物的附着量优选为5×10-9g/mm2~1×10-6g/mm2,更优选为5×10-9g/mm2~2×10-7g/mm2,进而更优选为5×10-9g/mm2~6×10-8g/mm2
再者,附着量可通过公知的方法(例如吸光度法)来测定。具体而言,在吸光度法中,首先,利用水清洗存在于配线间的迁移抑制层(利用水的萃取法)。其后,利用有机酸(例如硫酸)萃取铜配线或铜合金配线上的迁移抑制层,测定吸光度,并根据液量与涂布面积而算出附着量。
再者,如上所述,优选为在配线间包含唑化合物的层实质上已被去除,但也可在无损本发明的效果的范围内,使一部分包含唑化合物的层残存。
[干燥步骤]
在该步骤中,对设置有迁移抑制层的带有配线的基板进行加热干燥。若水分残存于带有配线的基板上,则有可能会促进铜离子的迁移,因此优选为通过设置该步骤来去除水分。
作为加热干燥条件,就抑制铜配线或铜合金配线的氧化的观点而言,优选为在70℃~120℃(优选为80℃~110℃)下实施15秒~10分钟(优选为30秒~5分钟)。若干燥温度过低、或干燥时间过短,则存在水分的去除并不充分的情况,若干燥温度过高、或干燥时间过长,则有可能形成氧化铜。
用于干燥的装置并无特别限定,可使用恒温槽、加热器等公知的加热装置。
再者,本步骤是任意的步骤,在层形成步骤中所使用的溶剂为挥发性优异的溶剂的情况等时,也可不实施本步骤。
[绝缘层形成步骤]
在该步骤中,在设置有迁移抑制层的带有配线的基板上形成绝缘层。如图1(d)所示,绝缘层20是以与表面设置有迁移抑制层18的配线14接触的方式,设置于带有配线的基板10上。通过设置绝缘层20,而进一步确保配线14间的绝缘可靠性。另外,因基板12与绝缘层20可直接接触,故绝缘层20的密接性优异。
首先,对所使用的绝缘层进行说明,其次对绝缘层的形成方法进行说明。
作为绝缘层,可使用公知的绝缘性的材料。例如可使用作为所谓的层间绝缘层所使用的材料,具体而言,可列举:环氧树脂、聚芳酰胺树脂、结晶性聚烯烃树脂、非晶性聚烯烃树脂、含有氟的树脂(聚四氟乙烯、全氟化聚酰亚胺、全氟化非晶树脂等)、聚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮树脂、丙烯酸酯树脂等。作为层间绝缘层,例如可列举味之素精细化学(Ajinomoto Fine-Techno)(股份)制造的ABF GX-13等。
另外,作为绝缘层,也可使用所谓的阻焊剂层。阻焊剂可使用市售品,具体而言,例如可列举太阳油墨制造(股份)制造的PFR800、PSR4000(商品名),日立化成工业(股份)制造的SR7200G等。
在带有配线的基板上形成绝缘层的方法并无特别限制,可采用公知的方法。例如可列举:将绝缘层的膜直接层压于带有配线的基板上的方法、或将包含构成绝缘层的成分的绝缘层形成用组合物涂布于带有配线的基板上的方法、或使带有配线的基板浸渍于该绝缘层形成用组合物中的方法等。
再者,在上述绝缘层形成用组合物中,视需要也可含有溶剂。当使用含有溶剂的绝缘层形成用组合物时,在将该组合物配置在基板上后,视需要可为了去除溶剂而实施加热处理。
另外,在将绝缘层设置在带有配线的基板上后,视需要可对绝缘层赋予能量(例如实施曝光或加热处理)。
所形成的绝缘层的膜厚并无特别限制,就配线间的绝缘可靠性的观点而言,优选为5μm~50μm,更优选为15μm~40μm。
在图1(d)中,绝缘层是以一层来记载,但也可为多层构造。
(具有迁移抑制层的层叠体)
通过经过上述步骤,如图1(d)所示,可获得如下的层叠体30(具有迁移抑制层的层叠体的第1实施形态):具备基板12、配置于基板12上的配线14、及配置于配线14上的绝缘层20,且迁移抑制层18介于配线14与绝缘层20之间。所获得的层叠体30的配线14间的绝缘可靠性优异,并且绝缘层20与带有配线的基板10的密接性也优异。
再者,如图1(d)所示,上述中列举了一层配线构造的层叠体作为例子,当然并不限定于此。例如,通过使用如下的带有多层配线的基板,可制造多层配线构造的层叠体,上述带有多层配线的基板在基板与金属配线之间,使其他金属配线(金属配线层)及层间绝缘层以该顺序交替地层叠。
通过本发明的制造方法所获得的层叠体可针对各种用途及构造来使用,例如可列举印刷线路板、母板用基板或半导体封装用基板、模塑互连器件(Molded Interconnect Device,MID)基板等,且可针对刚性基板、柔性基板、刚柔结合基板、成型电路基板等来使用。
另外,也可将所获得的层叠体中的绝缘层的一部分去除,并安装半导体芯片来用作印刷电路板。
例如,当使用阻焊剂作为绝缘层时,将规定的图案状的掩模(mask)配置于绝缘层上,赋予能量来使其固化,并将未赋予能量的区域的绝缘层去除来使配线露出。继而,利用公知的方法清洗(例如,使用硫酸或界面活性剂清洗)所露出的配线的表面后,将半导体芯片安装于配线表面上。
当使用公知的层间绝缘层作为绝缘层时,可通过钻孔加工或激光加工来去除绝缘层。
另外,也可在所获得的层叠体的绝缘层上进一步设置金属配线(配线图案)。形成金属配线的方法并无特别限制,可使用公知的方法(镀敷处理、溅射处理等)。
在本发明中,可将在所获得的层叠体的绝缘层上进一步设置有金属配线(配线图案)的基板用作新的带有配线的基板(内层基板),并重新层叠若干层的绝缘层及金属配线。
[具有迁移抑制层的层叠体的制造方法(第2实施形态)]
作为本发明的具有迁移抑制层的层叠体的制造方法的其他优选的实施形态,可列举依次实施如下的层形成步骤、及干燥步骤的制造方法,上述层形成步骤使用以下的具有露出配线的具有露出配线的层叠体(以下,也简称为含有露出配线的层叠体)来代替上述带有配线的基板,该层叠体具有基板、配置于基板上的铜配线或铜合金配线、及配置于基板上且以使铜配线或铜合金配线的一部分露出的方式覆盖铜配线及铜合金配线的绝缘层。
以下,参照附图,对各步骤中所使用的材料、及步骤的过程进行说明。
[层形成步骤]
在该步骤中,首先,使含有露出配线的层叠体与上述迁移抑制层形成用处理液接触(接触步骤)。其后,利用溶剂(清洗溶剂)清洗含有露出配线的层叠体,而在所露出的铜配线或铜合金配线表面上形成包含唑化合物的迁移抑制层(清洗步骤)。
通过该步骤,以覆盖所露出的铜配线或铜合金配线的表面的方式形成迁移层,从而抑制铜的迁移。
首先,对层形成步骤中所使用的材料(含有露出配线的层叠体)进行说明,其后对层形成步骤的过程进行说明。
(含有露出配线的层叠体)
本步骤中所使用的含有露出配线的层叠体具有基板、配置于基板上的铜配线或铜合金配线(以下,也简称为配线)、及配置于基板上且以使铜配线或铜合金配线的一部分露出的方式覆盖铜配线及铜合金配线的绝缘层。图2中,含有露出配线的层叠体40具备基板12、铜配线或铜合金配线14(以下,也简称为配线14)、及绝缘层20。配线14包含所露出的铜配线或铜合金配线(以下,也简称为配线14a)、及由绝缘层20包覆的铜配线或铜合金配线(以下,也简称为配线14b)。
再者,在图2中,所露出的配线14a虽然支撑于基板12上,但其一部分也可延伸至基板12外。
本步骤中所使用的含有露出配线的层叠体中的基板的形态(种类等)与上述第1实施形态中所使用的带有配线的基板(内层基板)中的基板的形态相同。
其中,作为基板(特别是绝缘基板),优选为使用例如有机基板、薄的玻璃环氧基板等。可通过使用有机基板等基板,获得所谓的柔性印刷线路板。另外,也可通过使用包含玻璃环氧基板的刚性的基板,获得所谓的刚性印刷线路板。
作为有机基板的材料,可列举树脂,例如可列举聚酰亚胺树脂、聚酯树脂、液晶聚合物等。
本步骤中所使用的含有露出配线的层叠体中的铜配线或铜合金配线的形态(材料的种类、宽度、间隔、厚度等)与上述第1实施形态中所使用的带有配线的基板(内层基板)的铜配线或铜合金配线的形态相同。
绝缘层是以使铜配线或铜合金配线的一部分露出的方式覆盖铜配线或铜合金配线的层。覆盖铜配线或铜合金配线的比例并无特别限制,只要可与安装于基板上的电子零件(例如半导体元件)等电性连接的铜配线或铜合金配线部残存即可。
本步骤中所使用的含有露出配线的层叠体中的绝缘层的形态(种类等)与上述第1实施形态中所使用的带有配线的基板(内层基板)中的绝缘层的形态相同。更具体而言,作为构成绝缘层的绝缘材料,例如可列举聚酰亚胺树脂、聚酯树脂等。
另外,作为绝缘层,也可使用网版印刷油墨或感光性覆盖层。
再者,含有露出配线的层叠体的制造方法并无特别限制,可采用公知的方法。例如,首先对带有铜箔的基板应用减成法或半加成法,制造具有铜配线的基板。其次,将绝缘膜层压于该基板上,形成覆盖铜配线的一部分的绝缘层。
(溶剂(清洗溶剂))
清洗含有露出配线的层叠体的清洗步骤中所使用的溶剂(清洗溶剂)只要可去除铜配线或铜合金表面以外的表面上所堆积的多余的唑化合物等,并无特别限制,可使用上述第1实施形态中所使用的溶剂(清洗溶剂)。
(步骤的过程)
将层形成步骤分成接触步骤及清洗步骤这2个步骤进行说明。
(接触步骤)
接触步骤是使含有露出配线的层叠体与上述迁移层形成用处理液接触的步骤。具体而言,首先如图3(a)所示,准备具备基板12与所露出的铜配线或铜合金配线14a的含有露出配线的层叠体,使该含有露出配线的层叠体与上述迁移抑制层形成用处理液接触,由此如图3(b)所示,在基板12及所露出的配线14a上形成包含唑化合物的层16。该层16形成于基板12上、配线14a上、及绝缘层(未图示)上。
该接触步骤的过程、条件是根据与上述第1实施形态中所实施的接触步骤相同的过程、条件来设定。
(清洗步骤)
清洗步骤是利用溶剂清洗通过接触步骤所获得的含有露出配线的层叠体,而在铜配线或铜合金配线表面上形成包含唑化合物的迁移抑制层的步骤。
具体而言,利用上述清洗溶剂清洗图3(b)中所获得的设置有包含唑化合物的层16的含有露出配线的层叠体,由此如图3(c)所示,配线14a间的包含唑化合物的层16被去除,并且配线上的多余的唑化合物被去除,而在配线14a上形成迁移抑制层18。再者,在配线14a间的包含唑化合物的层16被去除的同时,绝缘层(未图示)上的包含唑化合物的层16也被去除。
该清洗步骤的过程、条件是根据与上述第1实施形态中所实施的清洗步骤相同的过程、条件来设定。
(迁移抑制层)
通过经过上述步骤,可在所露出的铜配线或铜合金配线表面上形成包含唑化合物的迁移抑制层。再者,如图3(c)所示,优选为在所露出的配线14a表面以外的面上,包含唑化合物的层实质上已被去除。即,优选为实质上仅在所露出的配线14a表面上形成有迁移抑制层18。再者,所谓配线14a表面,如图3(c)所示,是指与基板12接触的下表面以外的上表面及侧面。
所形成的迁移抑制层的形态(唑化合物的含量、附着量等)与上述第1实施形态中所获得的迁移抑制层的形态相同。
[干燥步骤]
在该步骤中,对设置有迁移抑制层的层叠体进行加热干燥。若水分残存于层叠体上,则有可能会促进铜离子的迁移,因此优选为通过设置该步骤来去除水分。
再者,本步骤是任意的步骤,在层形成步骤中所使用的溶剂为挥发性优异的溶剂的情况等时,也可不实施本步骤。
干燥步骤的过程、条件是根据与上述第1实施形态中所实施的干燥步骤相同的过程、条件来设定。
(具有迁移抑制层的层叠体)
通过经过上述制造方法,可获得如下的层叠体(具有迁移抑制层的层叠体的第2实施形态),该层叠体具有基板、配置于基板上的铜配线或铜合金配线、形成于铜配线或铜合金配线的一部分的表面上的包含唑化合物的迁移抑制层、及配置于基板上且覆盖铜配线或铜合金配线的残部的表面的绝缘层。换言之,该层叠体是铜配线或铜合金配线的一部分被绝缘层覆盖,未被绝缘层覆盖的铜配线或铜合金配线的表面被包含唑化合物的迁移抑制层包覆的具有表面包覆配线的层叠体。
更具体而言,如图4所示,可获得如下的具有表面包覆配线的层叠体100,其具有基板12、配置于基板12上的配线14、配置于基板12上且包覆配线14的一部分的绝缘层20、及包覆未设置有绝缘层20的配线14a的表面上的迁移抑制层18。
所获得的层叠体可用于各种用途,例如可用作印刷线路板,薄膜覆晶(Chip on Film,COF)基板用、或卷带自动接合(Tape Automated Bonding,TAB)基板用的基板。
[实施例]
以下,通过实施例来更详细地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
(实施例1)
使用聚酰亚胺膜(东丽·杜邦公司制造Kapton膜),形成具备L/S=100μm/100μm的梳型铜配线及绝缘层的含有露出配线的层叠体(相当于印刷线路板)。含有露出配线的层叠体是通过以下的方法来制作。
经由25μm厚的粘着剂(日立化成公司制造N4)将20μm厚的铜箔(古河电工公司制造F3-WS箔)贴合于25μm厚的聚酰亚胺膜(东丽·杜邦公司制造Kapton膜)上。
在100℃下,以4kgf/cm2的条件将光阻剂(日立化成工业公司制造PhotecH-W425)层压于铜箔带上,经由光罩以80mJ/cm2的条件进行曝光,然后进行显影,从而形成抗蚀阻剂(etching resist)图案。
其后,利用氯化铁蚀刻溶液将未被抗蚀阻剂覆盖的铜箔选择性地蚀刻去除,然后剥离抗蚀阻剂,而获得L/S=100μm/100μm的铜配线。
进而,其后将绝缘层(日立化成公司制造FZ2500)层压于约一半的所获得的基板上,然后进行曝光、烘烤,从而获得含有露出配线的层叠体。再者,所获得的含有露出配线的层叠体中的铜配线的约一半由绝缘层包覆。
使1,2,4-三唑-3-羧基酰胺溶解于进行了1小时左右氮气鼓泡的纯水中,制成迁移抑制层形成用处理液(1,2,4-三唑-3-羧基酰胺在处理液中的含量:2.5质量%)。利用溶解氧计DO-31P(东亚电波(DKK-TOA))测定处理液中的溶解氧量,结果溶解氧量为2.0ppm。
继而,使所获得的含有露出配线的层叠体在所制作的处理液中浸渍5分钟。其后,使用乙醇清洗所获得的含有露出配线的层叠体(接触时间:2分钟,液温:25℃),而获得具有迁移抑制层的层叠体(相当于柔性印刷线路板)。进而,其后在100℃下对层叠体进行2分钟干燥处理。
再者,通过利用水的配线间萃取液的吸光度测定,无法在铜配线间的基板表面确认到迁移抑制层,而确认已通过乙醇清洗将迁移抑制层去除。
(利用水滴滴下试验的基板寿命测定)
使用所获得的层叠体,在电导率0.05μS/cm2、30mL的纯水中,以施加电压为1.2V的条件分别施加5分钟及10分钟后,在光学显微镜下(奥林巴斯公司制造BX-51)测定树枝状结晶的产生,该树枝状结晶是未由绝缘层包覆的配线间的自阳极至阴极所产生的连结配线间的树枝状结晶。将实施例1中所获得的结果示于表1。
再者,根据以下的基准进行评价。
“○”:在配线间未看到树枝状结晶的产生的情况
“△”:在配线间看到树枝状结晶的产生,但未看到连结配线间的树枝状结晶,实用上无问题的情况
“×”:产生了连结配线间的树枝状结晶,实用上有问题的情况
(实施例2)
使用1,2,3-三唑来代替1,2,4-三唑-3-羧基酰胺,除此以外,根据与实施例1相同的过程制造层叠体。其后,使用所获得的层叠体,实施实施例1中所进行的水滴滴下试验。将结果示于表1。
(实施例3)
使用1,2,4-三唑来代替1,2,4-三唑-3-羧基酰胺,除此以外,根据与实施例1相同的过程制造层叠体。其后,使用所获得的层叠体,实施实施例1中所进行的水滴滴下试验。将结果示于表1。
(实施例4)
在实施例3中,将氮气鼓泡的时间自1小时变成5分钟,除此以外,根据与实施例3相同的过程制造层叠体。其后,使用所获得的层叠体,实施实施例1中所进行的水滴滴下试验。将结果示于表1。
(实施例5)
在实施例3中,将氮气鼓泡的时间自1小时变成30分钟,除此以外,根据与实施例3相同的过程制造层叠体。其后,使用所获得的层叠体,实施实施例1中所进行的水滴滴下试验。将结果示于表1。
(实施例6)
使用覆铜层叠板(日立化成公司制造MCL-E-679F,基板:玻璃环氧基板),并通过半加成法来形成具备L/S=23μm/27μm的铜配线的带有配线的基板。带有配线的基板是通过以下的方法来制作。
对覆铜层叠板进行酸清洗、水洗、干燥后,利用真空层压机,在0.2MPa的压力下以70℃的条件层压干膜抗蚀剂(DFR,商品名:RY3315,日立化成工业股份有限公司制造)。层压后,利用中心波长为365nm的曝光机,以70mJ/m2的条件对铜图案形成部进行掩模曝光。其后,利用1%碳酸钠水溶液进行显影,并进行水洗,从而获得阻镀剂图案。
经过镀敷前处理、水洗后,在抗蚀剂图案间所露出的铜上实施电解镀敷。此时,电解液使用硫酸铜(II)的硫酸酸性溶液,将纯度为99%左右的粗铜的板制成阳极,将覆铜层叠板制成阴极。以50℃~60℃、0.2V~0.5V进行电解,由此铜析出至阴极的铜上。其后,进行水洗、干燥。
为了剥离抗蚀剂图案,使基板在45℃的4%NaOH水溶液中浸渍60秒。其后,对所获得的基板进行水洗,然后在1%硫酸中浸渍30秒。其后,再次进行水洗。
利用将过氧化氢、硫酸作为主成分的蚀刻液,对铜图案间的已导通的铜进行快速蚀刻,然后进行水洗、干燥。
继而,利用前处理剂(美克(MEC)公司制造CA-5330)将铜配线表面的污垢等去除后,利用粗化处理剂(美克(MEC)公司制造CZ-8110)实施铜配线表面的粗化处理。
继而,使所获得的带有配线的基板在实施例3中所使用的迁移抑制层形成用处理液中浸渍30秒。其后,使用乙醇清洗所获得的带有配线的基板(接触时间:2分钟,液温:25℃)。进而,其后在100℃下对带有配线的基板进行2分钟干燥处理。
通过进行反射率测定,而确认在铜配线上形成有包含1,2,4-三唑的迁移抑制层。
再者,在铜配线间的基板表面,通过利用水的配线间萃取液的吸光度测定无法确认到迁移抑制层,而确认已通过乙醇清洗将迁移抑制层去除。
将绝缘层(太阳油墨公司制造PFR-800)层压于实施了干燥处理的带有配线的基板上,其后进行曝光、烘烤,从而制成具有迁移抑制层的层叠体(相当于印刷线路板)(绝缘层的膜厚:35μm)。对所获得的层叠体进行以下的寿命测定。
(利用高加速应力试验(Highly Accelerated Stress Test,HAST)的基板寿命测定)
使用所获得的层叠体,在湿度85%、温度130度、压力1.2atm、电压100V的条件下进行寿命测定(使用装置:爱斯佩克(espec)公司制造,EHS-221MD)。
作为评价方法,实施20批次(lot)的试验,配线间的电阻值将1×109Ω作为基准电阻值。将自试验开始起经过120小时之时的电阻值显示基准电阻值以上的批次设为合格。
将实施例6中所获得的结果示于表1。
(比较例1)
在实施例3中,进行氧气鼓泡来代替氮气鼓泡,并使用溶解氧量为8.5ppm的迁移抑制层形成用处理液,除此以外,根据与实施例3相同的过程制造层叠体。其后,使用所获得的层叠体,实施实施例1中所进行的水滴滴下试验。将结果示于表1。
(比较例2)
使用乙二胺四乙酸代替实施例1中所使用的1,2,4-三唑-3-羧基酰胺,除此以外,根据与实施例1相同的过程制造层叠体。其后,使用所获得的层叠体,实施实施例1中所进行的水滴滴下试验。将结果示于表1。
(比较例3)
使用苯并三唑代替实施例1中所使用的1,2,4-三唑-3-羧基酰胺,除此以外,根据与实施例1相同的过程制造层叠体。其后,使用所获得的层叠体,实施实施例1中所进行的水滴滴下试验。将结果示于表1。
(比较例4)
在实施例6中,进行氧气鼓泡来代替氮气鼓泡,并使用溶解氧量为8.5ppm的迁移抑制层形成用处理液,除此以外,根据与实施例6相同的过程制造层叠体。其后,使用所获得的层叠体,实施实施例6中所进行的HAST试验。将结果示于表1。
以下的表1中,寿命测定一栏的数值表示(120小时后显示1×109Ω以上的批次数/试验批次数),20/20为最优的结果。
另外,表1中,“pH”表示各实施例及比较例中所使用的迁移抑制剂处理液的pH。pH的测定使用pH计(东亚电波(DKK-TOA)公司制造)。表1中的“附着量”表示处理液中所含有的化合物(1,2,3-三唑、1,2,4-三唑等)在铜配线上的附着量,其测定是通过上述吸光度法来进行。
[表1]
表1
Figure BDA0000417287250000221
如表1所示,已确认在使用本发明的迁移抑制层形成用处理液的实施例1~实施例5中,未看到配线间的树枝状结晶的连结,铜离子的迁移得到抑制。
尤其,在溶解氧量为实施例1~实施例3及实施例5中,即便在将水滴滴下试验的电压的施加时间自5分钟变更为10分钟的情况下,也未看到配线间的树枝状结晶的产生。即,当溶解氧量未满4.0ppm时,配线间的绝缘可靠性更优异。
进而,如实施例6所示,已确认在HAST试验中显示优异的寿命测定结果,配线间的绝缘可靠性优异。
另一方面,在使用溶解氧量为规定值以上的处理液的比较例1、使用唑化合物以外的化合物的比较例2、及使用苯并三唑化合物的比较例3中,确认到连结配线间的树枝状结晶的产生,配线间的迁移抑制效果欠佳。进而,如比较例4所示,在HAST试验中,配线间的绝缘可靠性也欠佳。
符号的说明
10:带有配线的基板
12:基板
14:铜配线或铜合金配线
14a:所露出的铜配线或铜合金配线
14b:由绝缘层包覆的铜配线或铜合金配线
16:包含唑化合物的层
18:迁移抑制层
20:绝缘层
30、100:具有迁移抑制层的层叠体
40:含有露出配线的层叠体

Claims (5)

1.一种迁移抑制层形成用处理液,其特征在于,用以形成抑制铜配线或铜合金配线中的离子迁移的迁移抑制层,所述迁移抑制层形成用处理液含有唑化合物与水,且溶解氧量为7.0ppm以下。
2.根据权利要求1所述的迁移抑制层形成用处理液,其特征在于,所述溶解氧量未满4.0ppm。
3.根据权利要求1或2所述的迁移抑制层形成用处理液,其特征在于,所述唑化合物包含1,2,3-三唑及/或1,2,4-三唑。
4.一种具有迁移抑制层的层叠体的制造方法,其特征在于,包括:
层形成步骤,使具有基板以及配置于所述基板上的铜配线或铜合金配线的带有配线的基板、与根据权利要求1至3中任一项所述的迁移抑制层形成用处理液接触,其后利用溶剂清洗所述带有配线的基板,而在所述铜配线或铜合金配线表面上形成包含唑化合物的迁移抑制层;以及
绝缘层形成步骤,在设置有所述迁移抑制层的所述带有配线的基板上形成绝缘层。
5.一种具有迁移抑制层的层叠体的制造方法,其特征在于,包括如下的层形成步骤:
使含有露出配线的层叠体与根据权利要求1至3中任一项所述的迁移抑制层形成用处理液接触,其后利用溶剂清洗所述含有露出配线的层叠体,而在所露出的铜配线或铜合金配线表面上形成迁移抑制层,所述含有露出配线的层叠体具有基板、配置于所述基板上的所述铜配线或铜合金配线以及绝缘层,所述绝缘层配置于所述基板上,且以使所述铜配线或铜合金配线的一部分露出的方式覆盖所述铜配线或铜合金配线。
CN201280024295.5A 2011-05-20 2012-05-17 迁移抑制层形成用处理液以及具有迁移抑制层的层叠体的制造方法 Pending CN103563496A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011113774A JP5667927B2 (ja) 2011-05-20 2011-05-20 マイグレーション抑制層形成用処理液、および、マイグレーション抑制層を有する積層体の製造方法
JP2011-113774 2011-05-20
PCT/JP2012/062633 WO2012161074A1 (ja) 2011-05-20 2012-05-17 マイグレーション抑制層形成用処理液、および、マイグレーション抑制層を有する積層体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103563496A true CN103563496A (zh) 2014-02-05

Family

ID=47217152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280024295.5A Pending CN103563496A (zh) 2011-05-20 2012-05-17 迁移抑制层形成用处理液以及具有迁移抑制层的层叠体的制造方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5667927B2 (zh)
KR (1) KR101541991B1 (zh)
CN (1) CN103563496A (zh)
TW (1) TWI516181B (zh)
WO (1) WO2012161074A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106687447A (zh) * 2014-08-29 2017-05-17 东京应化工业株式会社 咪唑化合物、金属表面处理液、金属的表面处理方法、及层合体的制造方法
CN108265298A (zh) * 2016-12-29 2018-07-10 东友精细化工有限公司 金属膜蚀刻液组合物及显示装置用阵列基板的制造方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5897495B2 (ja) * 2012-09-19 2016-03-30 富士フイルム株式会社 配線基板
CN103436887A (zh) * 2013-07-29 2013-12-11 佛山通宝精密合金股份有限公司 一种用于合金触点元件的表面保护剂及其处理工艺
KR101503044B1 (ko) * 2013-08-20 2015-03-16 삼성전기주식회사 Pcb제품 및 그 제조방법
JP6415374B2 (ja) 2015-03-31 2018-10-31 東京応化工業株式会社 フォトリソグラフィ用現像液及びレジストパターン形成方法
KR102135031B1 (ko) * 2018-09-27 2020-07-17 성균관대학교산학협력단 전기 화학적 마이그레이션 방지 첨가제 및 이를 이용한 전기 화학적 마이그레이션을 방지하는 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63160296A (ja) * 1986-12-23 1988-07-04 日立化成工業株式会社 印刷配線板の後処理方法
JP2003326418A (ja) * 2002-05-10 2003-11-18 Sony Corp 研磨方法および研磨装置、並びに半導体装置の製造方法
CN1576395A (zh) * 2003-07-25 2005-02-09 Mec株式会社 蚀刻剂、补充液以及用它们制造铜布线的方法
JP2005072276A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Fujikura Ltd プリント配線板およびその製造方法
JP2005322823A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 配線基板およびその製造方法とそれに用いられる配線基板形成用フィルムマスク

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10193510A (ja) * 1996-12-27 1998-07-28 Nippon Zeon Co Ltd 樹脂被覆基板の製造方法およびパターン形成方法
JP4363115B2 (ja) * 2003-08-04 2009-11-11 凸版印刷株式会社 配線基板及びその製造方法
JP2005206905A (ja) 2004-01-23 2005-08-04 Ebara Corp 基板処理方法及び装置、並びに処理液
JP5109399B2 (ja) 2006-09-06 2012-12-26 日立化成工業株式会社 銅の表面処理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63160296A (ja) * 1986-12-23 1988-07-04 日立化成工業株式会社 印刷配線板の後処理方法
JP2003326418A (ja) * 2002-05-10 2003-11-18 Sony Corp 研磨方法および研磨装置、並びに半導体装置の製造方法
CN1576395A (zh) * 2003-07-25 2005-02-09 Mec株式会社 蚀刻剂、补充液以及用它们制造铜布线的方法
JP2005072276A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Fujikura Ltd プリント配線板およびその製造方法
JP2005322823A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 配線基板およびその製造方法とそれに用いられる配線基板形成用フィルムマスク

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106687447A (zh) * 2014-08-29 2017-05-17 东京应化工业株式会社 咪唑化合物、金属表面处理液、金属的表面处理方法、及层合体的制造方法
CN106687447B (zh) * 2014-08-29 2020-06-02 东京应化工业株式会社 咪唑化合物、金属表面处理液、金属的表面处理方法、及层合体的制造方法
CN108265298A (zh) * 2016-12-29 2018-07-10 东友精细化工有限公司 金属膜蚀刻液组合物及显示装置用阵列基板的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101541991B1 (ko) 2015-08-04
TWI516181B (zh) 2016-01-01
JP2012244005A (ja) 2012-12-10
TW201309134A (zh) 2013-02-16
JP5667927B2 (ja) 2015-02-12
WO2012161074A1 (ja) 2012-11-29
KR20140024906A (ko) 2014-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103563496A (zh) 迁移抑制层形成用处理液以及具有迁移抑制层的层叠体的制造方法
CN104620394B (zh) 用于太阳能电池基板的金属化的方法
CN101137768B (zh) 铜的表面处理方法以及铜
CN102569171B (zh) 改善冠状缺陷的线路结构及其制作方法
CN1994033A (zh) 印刷电路板、其制造方法及半导体装置
CN114928945B (zh) 超细线路印刷线路板的制作工艺
CN103477728B (zh) 印刷配线基板及其制造方法、印刷配线基板用的金属表面处理液以及集成电路封装基板
JP3723963B2 (ja) メッキ装置および電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法
CN103202107B (zh) 印刷配线基板的制造方法以及印刷配线基板
KR20110093621A (ko) Cof 기판의 제조방법
JP2004259774A (ja) Icパッケージ用回路基板の製造方法
US7297757B2 (en) Resin surface treating agent and resin surface treatment
KR20020042524A (ko) 회로 캐리어상 땜납가능한 표면 및 기능성 표면의 생산방법
CN115279042A (zh) 一种化学镀镍金dpc陶瓷基板制备方法
WO2012161249A1 (ja) プリント配線基板、および、プリント配線基板を選択する方法
JP5311070B2 (ja) 金属化ポリイミドフィルム、およびその評価方法
JPH05235519A (ja) 配線板の製造法
CN115460803A (zh) 一种盲槽内金属包边的碱性电阻印制板及其制备方法
JP6867905B2 (ja) 配線基板、半導体装置、及び配線基板の製造方法
JP2013125797A (ja) 配線基板およびその製造方法、銀イオン拡散抑制層形成用水溶液
JP2001168147A (ja) 電子部品実装用フィルムキャリアテープの製造方法
JP2017118068A (ja) 配線基板及び配線基板の製造方法
JP2012231034A (ja) ボンディングワイヤ、並びに、プリント回路板およびその製造方法
JP2012231033A (ja) 表面被覆配線付きプリント配線基板およびその製造方法
US20120090172A1 (en) Method of manufacturing printed circuit boad

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140205

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication