JP2005015860A - Mirror finish etching liquid for copper and copper alloy - Google Patents
Mirror finish etching liquid for copper and copper alloy Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005015860A JP2005015860A JP2003182829A JP2003182829A JP2005015860A JP 2005015860 A JP2005015860 A JP 2005015860A JP 2003182829 A JP2003182829 A JP 2003182829A JP 2003182829 A JP2003182829 A JP 2003182829A JP 2005015860 A JP2005015860 A JP 2005015860A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- etching
- etching solution
- mirror finish
- copper alloy
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銅及び銅合金の鏡面仕上げエッチング液に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリント回路基板の製造プロセスにおいては、各種のエッチング工程が行なわれている。この中で、プリント回路基板の端子部の銅及び銅合金表面へニッケル・金メッキを行なう際の前処理工程や、転写法によるプリント回路基板の製造プロセスにおいては、銅及び銅合金の表面に対して鏡面仕上げを行なうことができるエッチング法の開発が求められている。
【0003】
この要求に対して、銅及び銅合金表面の光沢処理剤として、例えば、硫酸及び過酸化水素のエッチング主剤成分に、脂肪族アミンであるピペリジンとリン酸とを配合したエッチング液が提案されている(特許文献1)。しかしながら、この組成では、銅及び銅合金の表面をある程度明るい状態に仕上げることはできるが、表面を完全に平滑にして鏡面を与えることはできなかった。したがって、現状では銅及び銅合金の表面を鏡面処理することのできる実用に供しうるエッチング処理液が存在しておらず、銅及び銅合金の鏡面仕上げは、専ら機械的な研磨によって行なわれている。しかしながら、近年、プリント基板回路の薄化が進んで、その厚さは30μm以下となっており、到底機械的な研磨では対応することが極めて困難若しくは不可能となっている。
【0004】
【特許文献1】特開平2−236289号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような現状下においては、薬液による銅及び銅合金用の鏡面処理法に対する要求が益々高まることは予想に難くない。かかる状況を鑑み、本発明は、銅及び銅合金の表面を鏡面仕上げすることのできるエッチング液を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、過酸化水素及び硫酸のエッチング主剤成分に、鏡面仕上げ剤成分として、脂肪族アミン類、アゾール類、及び水に溶解して塩素イオンを解離する化合物を配合することにより、銅及び銅合金の表面を鏡面仕上げ処理することのできるエッチング液が提供されることを見出し、本発明を完成するに到った。即ち、本発明は、過酸化水素、硫酸、脂肪族アミン類、アゾール類、及び水に溶解して塩素イオンを解離する化合物を含むことを特徴とする銅及び銅合金の鏡面仕上げエッチング液に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をより詳しく説明するが、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。
【0008】
上記したように、本発明にかかる銅及び銅合金の鏡面仕上げエッチング液は、過酸化水素、硫酸、脂肪族アミン類、アゾール類、及び水に溶解して塩素イオンを解離する化合物を含むことを特徴とする。
【0009】
本発明にかかるエッチング液において、過酸化水素及び硫酸は、エッチング主剤成分として用いる。本発明にかかるエッチング液中の過酸化水素の使用量は、0.1g/L〜100g/Lであることが好ましく、1g/L〜50g/Lであることがより好ましく、10g/L〜20g/Lであることが更に好ましい。また、硫酸の使用量は、0.1g/L〜500g/Lであることが好ましく、1g/L〜200g/Lであることがより好ましく、5g/L〜100g/Lであることが更に好ましい。
【0010】
また、本発明にかかるエッチング液において、脂肪族アミン類、アゾール類、及び水に溶解して塩素イオンを解離する化合物は、これらの組み合わせによって鏡面仕上げ剤として機能する。例えば、脂肪族アミン類は、上記特許文献1においてピペリジンを光沢付与剤として用いることが提案されているように、銅及び銅合金の表面に対する光沢付与剤として使用することが当該技術において提案されているが、単独の使用では、到底鏡面仕上げを達成するには程遠かった。本発明においては、上記の3つの成分を組合わせて配合することで、銅及び銅合金の表面に鏡面仕上げを施すことができることを見出した。本発明者らの実験により、過酸化水素及び硫酸に対して、例えば、アゾール類と水に溶解して塩素イオンを解離する化合物の二つのみを配合したエッチング液では、銅及び銅合金の表面が粗化してしまい、また、過酸化水素及び硫酸に対して、脂肪族アミン類と水に溶解して塩素イオンを解離する化合物の二つのみを配合したエッチング液では、銅及び銅合金の表面が梨状になって、いずれも銅及び銅合金の鏡面仕上げには程遠いことが確認された。
【0011】
本発明にかかるエッチング液において用いることのできる脂肪族アミン類としては、例えば、ピペリジン、N−アミノピペリジン、トリ−n−ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、ジエチルアミン、ジイソブチルアミンなどを挙げることができる。本発明にかかるエッチング液中の脂肪族アミン類の使用量は、0.01g/L〜50g/Lであることが好ましく、0.1g/L〜20g/Lであることがより好ましく、1g/L〜10g/Lであることが更に好ましい。
【0012】
また、本発明にかかるエッチング液において用いることのできるアゾール類としては、例えば、1H−5−アミノ−1,2,3,4−テトラゾール、1H−5−メチル−1,2,3,4−テトラゾール、1H−1,2,3,4−テトラゾール、ピラゾール、イミダゾール、1H−1,2,3−ベンゾトリアゾール、1H−1,2,3−メチルベンゾトリアゾール、1H−1,2,3−トリアゾールなどを挙げることができる。本発明にかかるエッチング液中のアゾール類の使用量は、0.0001g/L〜20g/Lであることが好ましく、0.001g/L〜10g/Lであることがより好ましく、0.01g/L〜5g/Lであることが更に好ましい。
【0013】
また、本発明において、水に溶解して塩素イオンを解離する化合物としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩酸、塩化マグシウム、塩化カルシウム、塩化第二銅などを使用することができる。かかる化合物のエッチング液中の使用量は、塩素イオンの量として、0.00001g/L〜0.02g/Lであることが好ましく、0.0001g/L〜0.01g/Lであることがより好ましく、0.0005g/L〜0.005g/Lであることが更に好ましい。
【0014】
なお、以下の理論に縛られるものではないが、本発明において、脂肪族アミン類、アゾール類、及び水に溶解して塩素イオンを解離する化合物の組み合わせを過酸化水素及び硫酸のエッチング主剤に配合することによって、銅及び銅表面の鏡面仕上げを行なうことができるメカニズムは、次のようなものであると考えられる。図1に示すように、銅及び銅合金は単なる単結晶ではなく、銅(及び銅合金)箔10の表面上には、数多くの結晶欠陥11が存在しており、この結晶欠陥部11は、よりエッチングされ易い傾向を有している。このような銅及び銅合金に対して、通常のエッチング剤で処理した場合には、結晶欠陥部分11がより多くエッチングされてしまう結果、図2に示すように、表面に微細な凹凸12が数多く生じて、乱反射が多く光沢度の低い面になってしまう。これに対して、脂肪族アミン類、アゾール類、及び水に溶解して塩素イオンを解離する化合物を配合した本発明にかかるエッチング液を使用した場合には、図3に示すように、脂肪族アミン類22と塩素イオン23とは結晶欠陥部分11により多く吸着し、一方アゾール類21は欠陥部分以外により多く吸着する。そして、脂肪族アミン類は銅イオンに対する錯イオン形成能が皮膜形成に関与し、塩素イオンは難溶性の塩化第一銅の皮膜を形成し、両者が組み合わさって、エッチングの抑制効果を有する皮膜を形成する。一方、アゾール類は、π電子が関与して銅の電子を過酸化水素に受け渡す作用を果たすことにより、銅のエッチングを増加させる効果を有する皮膜を形成する。この結果、結晶欠陥部分11がエッチングから保護されると共に、欠陥部分以外のエッチングの度合いが高まり、これらの効果が相まって、結晶欠陥11が除去された極めて平滑な鏡面に仕上がるものと考えられる。
【0015】
なお、本発明にかかるエッチング液においては、更に、非イオン系界面活性剤を配合することがより好ましい。非イオン界面活性剤は、エッチング剤との反応によって銅及び銅合金の表面から発生する酸素ガスの離脱促進剤(脱泡剤)として働き、銅及び銅合金の表面に酸素ガスの気泡が付着してその後のエッチングが阻害され、所謂エッチング斑が形成するのを防止する機能を果たす。かかる目的で用いる非イオン界面活性剤としては、ポリエチレングリコールフェニルエーテル、ポリエチレングリコールスチレン化フェニルエーテル、ポリエチレングリコールベンジルエーテルなどを使用することができる。なお、上記化合物中のエチレングリコールの重合度は、4以上が望ましく、重合度が4を下回る化合物は経時的に不溶性の黒茶褐色の副生成物を生じ、槽壁あるいは処理基板表面に付着し汚損するので好ましくない。本発明にかかるエッチング液中に非イオン界面活性剤を配合する場合には、その使用量は、0.01g/L〜20g/Lであることが好ましく、0.1g/L〜10g/Lであることがより好ましく、0.5g/L〜5g/Lであることが更に好ましい。
【0016】
【実施例】
以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。
【0017】
実施例1
以下の成分を配合することによって、本発明にかかるエッチング液を形成した。
過酸化水素:16g/L
硫酸:9g/L
ピペリジン:1g/L
トリ−n−ブチルアミン:1g/L
シクロヘキシルアミン:1g/L
1H−5−アミノ−1,2,3,4−テトラゾール:0.05g/L
ポリエチレングリコールフェニルエーテル:1g/L
塩化ナトリウム:塩素量として0.5ppm
硫酸銅・5水和物:40g/L
純水:残量
なお、硫酸銅は、実際のプロセスの条件を再現するために添加した。即ち、実際のエッチング処理においては、エッチング液を繰り返し使用するので、エッチングによって銅が溶解して硫酸銅が生成し、これがエッチング液中に蓄積される。この硫酸銅は、エッチング反応、特にエッチングによる光沢処理に悪影響を及ぼす可能性があることが指摘されており、実際に、硫酸銅の蓄積のために銅及び銅合金の表面光沢が低下したという事例も報告されている。したがって、本実施例においては、より実際のプロセス条件に近づけるために、試験エッチング液に予め硫酸銅を添加して実験を行なった。
【0018】
上記のエッチング液を35℃に保ち、試験片として、日立化成製の内層基板MCL−E67(銅箔:GTS−MP)を浸漬して、エッチング処理を2分間行なった。この際、実際のエッチング装置での処理を想定して、エッチング液が淀みなく試験片の面に対して平行に当るように、試験片を上下左右に小刻みに揺動して処理した。エッチング処理後、試験片を純水で洗浄し、乾燥した。視認によっても、処理面が鏡面状態に仕上がったことが確認された。また、試験片の表面を走査電子顕微鏡(SEM)で観察した。SEM写真を図4として示す。図4より、欠陥の少ない極めて平滑な表面が得られたことが分かる。
【0019】
比較例1
比較例1として、以下の成分を配合してエッチング液を形成した(特許文献1の実施例で使用しているエッチング液とほぼ同様の組成である)。
【0020】
以下の成分を配合することによって、本発明にかかるエッチング液を形成した。
過酸化水素:16g/L
硫酸:9g/L
リン酸:2g/L
ピペリジン:1g/L
純水:残量
上記のエッチング液を用いて、実施例1と同様にエッチング試験を行なった。エッチング処理された試験片を視認したところ、処理面は一様に曇っており、鏡面状態にはならなかった。また、試験片の表面のSEM写真を図5として示す。図5より、処理片の表面は、実施例1で処理されたものと比較して、欠陥が非常に多く、粗面状態であることが認められる。
【0021】
また、実施例1及び比較例1で処理された試験片の表面の輝度を図9に示す輝度測定装置を用いて測定した。電源ユニットとしてはKEYENCE MS−H50を、アンプとしてはKEYENCE LX2−10Vを、レーザ発信機としてはKEYENCE LX2−100Tを、レーザ受光器としてはKEYENCE LX2−100Rをそれぞれ用いた。図9に示すように、レーザ発信機から出力されたレーザ光が輝度測定試料に当って反射する。この際、試料の表面に凹凸が存在すればレーザ光は散乱し、その結果、レーザ受光器へのレーザ反射光量が低下するのに対して、試料の表面が平滑であれば、レーザ受光器へのレーザの反射光量が増大する。反射光量の測定においては、標準となる試料(以下の実験においては実施例1で処理された試料)のレーザ反射光量値を100%にプリセットして、比較試料のレーザ反射光量を標準試料に対する相対値で測定した。
【0022】
比較例1で処理された試験片の表面の輝度(反射光量)は実施例1に比較して4.6%であり、実施例1の処理片と比べて著しく低かった。
比較例2
比較例2として、以下の成分を配合してエッチング液を形成した。
【0023】
以下の成分を配合することによって、本発明にかかるエッチング液を形成した。
過酸化水素:16g/L
硫酸:9g/L
1H−5−アミノ−1,2,3,4−テトラゾール:0.05g/L
ポリエチレングリコールフェニルエーテル:1g/L
塩化ナトリウム:塩素量として0.5ppm
硫酸銅・5水和物:40g/L
純水:残量
上記のエッチング液を用いて、実施例1と同様にエッチング試験を行なった。エッチング処理された試験片を視認したところ、表面が部分的に粗化されており、均一性に欠け、光沢部分と粗面とが混在した仕上りとなった。また、試験片粗面部の表面のSEM写真を図6として示す。図6より、処理片の表面は、実施例1で処理されたものと比較して、欠陥が非常に多く、粗面状態であることが認められる。また、試験片の粗面部の表面の輝度(反射光量)を測定したところ、実施例1に比較して1.2%であり、実施例1の処理片と比べて著しく低かった。
【0024】
上記の結果から、エッチング液に対して、アゾール類と、水に溶解して塩素イオンを解離する化合物とを加えただけでは、鏡面仕上げエッチング液とはならないことが分かった。
【0025】
比較例3
比較例3として、以下の成分を配合してエッチング液を形成した。
以下の成分を配合することによって、本発明にかかるエッチング液を形成した。
過酸化水素:16g/L
硫酸:9g/L
ピペリジン:1g/L
トリ−n−ブチルアミン:1g/L
シクロヘキシルアミン:1g/L
ポリエチレングリコールフェニルエーテル:1g/L
塩化ナトリウム:塩素量として0.5ppm
硫酸銅・5水和物:40g/L
純水:残量
上記のエッチング液を用いて、実施例1と同様にエッチング試験を行なった。エッチング処理された試験片を視認したところ、表面が梨状を呈し、光沢が全くなかった。また、試験片の表面のSEM写真を図7として示す。図7より、処理片の表面は、実施例1で処理されたものと比較して、欠陥が非常に多く、粗面状態であることが認められる。また、試験片の表面の輝度は実施例1に比較して1.4%であり、実施例1の処理片と比べて著しく低かった。
【0026】
上記の結果から、エッチング液に対して、脂肪族アミン類と、水に溶解して塩素イオンを解離する化合物とを加えただけでは、鏡面仕上げエッチング液とはならないことが分かった。
【0027】
なお、参考として、未処理の試験片の表面のSEM写真を図8として示す。図8より、処理片の表面は、実施例1で処理されたものと比較して、欠陥が非常に多く、粗面状態であることが認められる。また、未処理の試験片の表面の輝度を測定したところ実施例1に比較して2.4%であり、実施例1の処理片と比べて著しく低かった。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、薬液処理によって銅及び銅合金に対して鏡面仕上げを行なうことができるエッチング液が提供される。著しい薄化が進むプリント基板の製造プロセスにおける銅及び銅合金の鏡面仕上げ処理として、極めて有用な手段を提供するものであり、工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、銅及び銅合金の表面の状態を示す概念図である。
【図2】図2は、従来のエッチング液でエッチングを行なった銅及び銅合金の表面の状態を示す概念図である。
【図3】図3は、本発明にかかるエッチング液でエッチングを行なった際の状態を示す概念図である。
【図4】図4は、実施例1によってエッチング処理された銅試験片の表面のSEM写真である。
【図5】図5は、比較例1によってエッチング処理された銅試験片の表面のSEM写真である。
【図6】図4は、比較例2によってエッチング処理された銅試験片の表面のSEM写真である。
【図7】図4は、比較例3によってエッチング処理された銅試験片の表面のSEM写真である。
【図8】図8は、未処理の銅試験片の表面のSEM写真である。
【図9】図9は、本発明の実施例/比較例で使用した試料表面の輝度(反射光量)測定装置である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mirror finish etching solution for copper and copper alloys.
[0002]
[Prior art]
Various etching processes are performed in the manufacturing process of the printed circuit board. Among these, in the pre-treatment process when nickel / gold plating is applied to the copper and copper alloy surface of the terminal portion of the printed circuit board and the printed circuit board manufacturing process by the transfer method, the surface of the copper and copper alloy There is a demand for the development of an etching method capable of mirror finishing.
[0003]
In response to this requirement, for example, an etching solution in which piperidine, which is an aliphatic amine, and phosphoric acid are blended with an etching main component of sulfuric acid and hydrogen peroxide has been proposed as a gloss treatment agent for copper and copper alloy surfaces. (Patent Document 1). However, with this composition, the surface of copper and copper alloy can be finished to a certain degree of brightness, but the surface cannot be completely smoothed to give a mirror surface. Therefore, at present, there is no practically usable etching solution that can mirror-treat the surfaces of copper and copper alloys, and the mirror-finishing of copper and copper alloys is performed exclusively by mechanical polishing. . However, in recent years, the printed circuit board has been thinned, and its thickness has become 30 μm or less, which is extremely difficult or impossible to cope with by mechanical polishing.
[0004]
[Patent Document 1] JP-A-2-236289
[Problems to be solved by the invention]
Under the present situation as described above, it is not difficult to expect that the demand for a mirror surface treatment method for copper and copper alloys by chemicals will increase more and more. In view of this situation, an object of the present invention is to provide an etching solution that can mirror-finish the surfaces of copper and copper alloys.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors have dissolved in aliphatic amines, azoles, and water as an etching main component of hydrogen peroxide and sulfuric acid and as a mirror finish component. Thus, by adding a compound capable of dissociating chlorine ions, it has been found that an etching solution capable of mirror finishing the surfaces of copper and copper alloys is provided, and the present invention has been completed. That is, the present invention relates to a mirror-finishing etching solution for copper and copper alloy, which contains hydrogen peroxide, sulfuric acid, aliphatic amines, azoles, and a compound that dissolves in water to dissociate chloride ions.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited to the following description.
[0008]
As described above, the copper and copper alloy mirror finish etching solution according to the present invention includes hydrogen peroxide, sulfuric acid, aliphatic amines, azoles, and a compound that dissolves in water and dissociates chloride ions. Features.
[0009]
In the etching solution according to the present invention, hydrogen peroxide and sulfuric acid are used as etching main component. The amount of hydrogen peroxide used in the etching solution according to the present invention is preferably 0.1 g / L to 100 g / L, more preferably 1 g / L to 50 g / L, and 10 g / L to 20 g. More preferably, it is / L. The amount of sulfuric acid used is preferably 0.1 g / L to 500 g / L, more preferably 1 g / L to 200 g / L, and still more preferably 5 g / L to 100 g / L. .
[0010]
In the etching solution according to the present invention, aliphatic amines, azoles, and a compound that dissolves in water and dissociates chloride ions function as a mirror finish by a combination thereof. For example, aliphatic amines have been proposed in the art to be used as a gloss imparting agent for the surfaces of copper and copper alloys, as proposed in US Pat. However, when used alone, it was far from achieving a mirror finish. In the present invention, it has been found that a mirror finish can be applied to the surfaces of copper and copper alloy by combining and blending the above three components. According to the experiments by the present inventors, for an etching solution containing only two compounds of hydrogen peroxide and sulfuric acid, for example, an azole and a compound that dissolves in water and dissociates chloride ions, the surfaces of copper and copper alloy In the etching solution that contains only two compounds that dissolve aliphatic amines and water and dissociate chlorine ions in hydrogen peroxide and sulfuric acid, the surface of copper and copper alloy Was pear-shaped, and it was confirmed that both were far from the mirror finish of copper and copper alloy.
[0011]
Examples of aliphatic amines that can be used in the etching solution according to the present invention include piperidine, N-aminopiperidine, tri-n-butylamine, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, pyrrolidine, diethylamine, and diisobutylamine. it can. The amount of aliphatic amines used in the etching solution according to the present invention is preferably 0.01 g / L to 50 g / L, more preferably 0.1 g / L to 20 g / L, and more preferably 1 g / L. More preferably, it is L-10g / L.
[0012]
Examples of azoles that can be used in the etching solution according to the present invention include 1H-5-amino-1,2,3,4-tetrazole and 1H-5-methyl-1,2,3,4-. Tetrazole, 1H-1,2,3,4-tetrazole, pyrazole, imidazole, 1H-1,2,3-benzotriazole, 1H-1,2,3-methylbenzotriazole, 1H-1,2,3-triazole And so on. The amount of azoles used in the etching solution according to the present invention is preferably 0.0001 g / L to 20 g / L, more preferably 0.001 g / L to 10 g / L, and 0.01 g / L. More preferably, it is L-5g / L.
[0013]
In the present invention, examples of the compound that dissolves in water and dissociates chloride ions include sodium chloride, potassium chloride, hydrochloric acid, magnesium chloride, calcium chloride, and cupric chloride. The amount of the compound used in the etching solution is preferably 0.00001 g / L to 0.02 g / L, more preferably 0.0001 g / L to 0.01 g / L as the amount of chlorine ions. Preferably, it is 0.0005 g / L-0.005 g / L.
[0014]
Although not bound by the following theory, in the present invention, a combination of aliphatic amines, azoles, and a compound that dissolves in water and dissociates chloride ions is added to the etching agent of hydrogen peroxide and sulfuric acid. By doing so, it is considered that the mechanism capable of performing mirror finishing of copper and the copper surface is as follows. As shown in FIG. 1, copper and a copper alloy are not mere single crystals, and a large number of
[0015]
In addition, in the etching liquid concerning this invention, it is more preferable to mix | blend a nonionic surfactant further. The nonionic surfactant acts as a release accelerator (defoamer) for oxygen gas generated from the surface of copper and copper alloy by reaction with the etching agent, and oxygen gas bubbles adhere to the surface of copper and copper alloy. Thus, the subsequent etching is hindered, and the so-called etching spots are prevented from forming. As the nonionic surfactant used for this purpose, polyethylene glycol phenyl ether, polyethylene glycol styrenated phenyl ether, polyethylene glycol benzyl ether and the like can be used. The degree of polymerization of ethylene glycol in the above compound is desirably 4 or more, and a compound having a degree of polymerization of less than 4 produces an insoluble black-brown by-product over time, and adheres to the tank wall or the surface of the treated substrate and becomes fouled. This is not preferable. When a nonionic surfactant is blended in the etching solution according to the present invention, the amount used is preferably 0.01 g / L to 20 g / L, preferably 0.1 g / L to 10 g / L. More preferably, it is more preferably 0.5 g / L to 5 g / L.
[0016]
【Example】
The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited by the following description.
[0017]
Example 1
The etching liquid concerning this invention was formed by mix | blending the following components.
Hydrogen peroxide: 16g / L
Sulfuric acid: 9g / L
Piperidine: 1g / L
Tri-n-butylamine: 1 g / L
Cyclohexylamine: 1g / L
1H-5-amino-1,2,3,4-tetrazole: 0.05 g / L
Polyethylene glycol phenyl ether: 1g / L
Sodium chloride: 0.5 ppm as chlorine content
Copper sulfate pentahydrate: 40 g / L
Pure water: remaining amount Copper sulfate was added to reproduce the actual process conditions. That is, in the actual etching process, since the etching solution is repeatedly used, copper is dissolved by the etching to produce copper sulfate, which is accumulated in the etching solution. It has been pointed out that this copper sulfate may adversely affect the etching reaction, especially the gloss treatment by etching, and in fact, the case where the surface gloss of copper and copper alloys has decreased due to the accumulation of copper sulfate. Has also been reported. Therefore, in this example, an experiment was conducted by adding copper sulfate to the test etching solution in advance in order to bring it closer to the actual process conditions.
[0018]
The above etching solution was kept at 35 ° C., and an inner substrate MCL-E67 (copper foil: GTS-MP) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. was immersed as a test piece, and etching was performed for 2 minutes. At this time, assuming that the processing was performed in an actual etching apparatus, the test piece was swung vertically and horizontally so that the etching solution was parallel to the surface of the test piece without any stagnation. After the etching treatment, the test piece was washed with pure water and dried. It was also confirmed by visual inspection that the treated surface was finished in a mirror state. Moreover, the surface of the test piece was observed with a scanning electron microscope (SEM). An SEM photograph is shown as FIG. FIG. 4 shows that an extremely smooth surface with few defects was obtained.
[0019]
Comparative Example 1
As Comparative Example 1, an etching solution was formed by blending the following components (substantially the same composition as the etching solution used in the example of Patent Document 1).
[0020]
The etching liquid concerning this invention was formed by mix | blending the following components.
Hydrogen peroxide: 16g / L
Sulfuric acid: 9g / L
Phosphoric acid: 2 g / L
Piperidine: 1g / L
Pure water: remaining amount Etching test was conducted in the same manner as in Example 1 using the above etching solution. When the test piece subjected to the etching treatment was visually confirmed, the treated surface was uniformly cloudy and did not become a mirror surface state. Moreover, the SEM photograph of the surface of a test piece is shown as FIG. From FIG. 5, it is recognized that the surface of the treated piece has a larger number of defects and is in a rough surface state as compared with the surface treated in Example 1.
[0021]
Moreover, the brightness | luminance of the surface of the test piece processed in Example 1 and Comparative Example 1 was measured using the brightness | luminance measuring apparatus shown in FIG. KEYENCE MS-H50 was used as the power supply unit, KEYENCE LX2-10V was used as the amplifier, KEYENCE LX2-100T was used as the laser transmitter, and KEYENCE LX2-100R was used as the laser receiver. As shown in FIG. 9, the laser beam output from the laser transmitter strikes the luminance measurement sample and is reflected. At this time, if there is unevenness on the surface of the sample, the laser beam is scattered, and as a result, the amount of laser reflected light to the laser receiver decreases, whereas if the surface of the sample is smooth, the laser beam is transferred to the laser receiver. The amount of reflected light from the laser increases. In the measurement of the amount of reflected light, the laser reflected light amount value of a standard sample (the sample processed in Example 1 in the following experiment) is preset to 100%, and the laser reflected light amount of the comparative sample is relative to the standard sample. Measured by value.
[0022]
The surface brightness (reflected light amount) of the test piece treated in Comparative Example 1 was 4.6% compared to Example 1, which was significantly lower than that of the treated piece of Example 1.
Comparative Example 2
As Comparative Example 2, an etching solution was formed by blending the following components.
[0023]
The etching liquid concerning this invention was formed by mix | blending the following components.
Hydrogen peroxide: 16g / L
Sulfuric acid: 9g / L
1H-5-amino-1,2,3,4-tetrazole: 0.05 g / L
Polyethylene glycol phenyl ether: 1g / L
Sodium chloride: 0.5 ppm as chlorine content
Copper sulfate pentahydrate: 40 g / L
Pure water: remaining amount Etching test was conducted in the same manner as in Example 1 using the above etching solution. As a result of visually recognizing the test piece subjected to the etching treatment, the surface was partially roughened, lacking in uniformity, and a finish in which a glossy portion and a rough surface were mixed. Moreover, the SEM photograph of the surface of a test piece rough surface part is shown as FIG. From FIG. 6, it is recognized that the surface of the treated piece has a larger number of defects and is in a rough surface state as compared with the surface treated in Example 1. Moreover, when the brightness | luminance (reflected light quantity) of the surface of the rough surface part of a test piece was measured, it was 1.2% compared with Example 1, and was remarkably low compared with the process piece of Example 1. FIG.
[0024]
From the above results, it was found that the addition of azoles and a compound that dissolves in water and dissociates chlorine ions to the etching solution does not provide a mirror finish etching solution.
[0025]
Comparative Example 3
As Comparative Example 3, the following components were blended to form an etching solution.
The etching liquid concerning this invention was formed by mix | blending the following components.
Hydrogen peroxide: 16g / L
Sulfuric acid: 9g / L
Piperidine: 1g / L
Tri-n-butylamine: 1 g / L
Cyclohexylamine: 1g / L
Polyethylene glycol phenyl ether: 1g / L
Sodium chloride: 0.5 ppm as chlorine content
Copper sulfate pentahydrate: 40 g / L
Pure water: remaining amount Etching test was conducted in the same manner as in Example 1 using the above etching solution. When the test piece subjected to the etching treatment was visually confirmed, the surface exhibited a pear shape and was not glossy at all. Moreover, the SEM photograph of the surface of a test piece is shown as FIG. From FIG. 7, it can be seen that the surface of the treated piece has a larger number of defects and is in a rough state as compared with the surface treated in Example 1. Moreover, the luminance of the surface of the test piece was 1.4% compared with Example 1, which was significantly lower than that of the treated piece of Example 1.
[0026]
From the above results, it was found that the addition of an aliphatic amine and a compound that dissolves in water and dissociates chlorine ions to the etching solution does not provide a mirror finish etching solution.
[0027]
For reference, an SEM photograph of the surface of an untreated specimen is shown in FIG. From FIG. 8, it is recognized that the surface of the treated piece has a larger number of defects and is in a rough surface state as compared with the surface treated in Example 1. Moreover, when the brightness | luminance of the surface of the untreated test piece was measured, it was 2.4% compared with Example 1, and was remarkably low compared with the processed piece of Example 1. FIG.
[0028]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the etching liquid which can perform a mirror surface finish with respect to copper and copper alloy by a chemical | medical solution process is provided. The present invention provides a very useful means as a mirror finishing process for copper and copper alloys in the manufacturing process of printed circuit boards, which are undergoing remarkable thinning, and has a great industrial value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the state of the surface of copper and a copper alloy.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the state of the surfaces of copper and copper alloy etched with a conventional etching solution.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state when etching is performed with an etching solution according to the present invention.
4 is a SEM photograph of the surface of a copper test piece etched according to Example 1. FIG.
5 is an SEM photograph of the surface of a copper test piece etched according to Comparative Example 1. FIG.
6 is an SEM photograph of the surface of a copper test piece etched according to Comparative Example 2. FIG.
FIG. 4 is an SEM photograph of the surface of a copper test piece etched according to Comparative Example 3;
FIG. 8 is an SEM photograph of the surface of an untreated copper test piece.
FIG. 9 is a sample surface brightness (reflected light amount) measuring apparatus used in Examples / Comparative Examples of the present invention.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003182829A JP4090951B2 (en) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | Mirror finish etchant for copper and copper alloys |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003182829A JP4090951B2 (en) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | Mirror finish etchant for copper and copper alloys |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005015860A true JP2005015860A (en) | 2005-01-20 |
JP4090951B2 JP4090951B2 (en) | 2008-05-28 |
Family
ID=34183110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003182829A Expired - Fee Related JP4090951B2 (en) | 2003-06-26 | 2003-06-26 | Mirror finish etchant for copper and copper alloys |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4090951B2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008144232A (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | Method for roughening surface of copper foil |
JP2010255063A (en) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Mitsubishi Materials Corp | Etching solution for structure observation of copper or copper alloy, etching method and structure observation method |
JP2013245401A (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-09 | Shikoku Chem Corp | Etching solution and etching method of copper |
JP5404978B1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-02-05 | メック株式会社 | Copper microetching agent, replenisher thereof, and method for manufacturing wiring board |
JP2017214641A (en) * | 2015-09-30 | 2017-12-07 | 三菱マテリアル株式会社 | Additive for electrolytic refining of high-purity copper and production method for high-purity copper |
WO2019208461A1 (en) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Etching liquid for copper foils, method for producing printed wiring board using said etching liquid for copper foils, etching liquid for electrolytic copper layers, and method for producing copper pillar said etching liquid for electrolytic copper layers |
CN115233205A (en) * | 2022-06-30 | 2022-10-25 | 深圳市众望丽华微电子材料有限公司 | Circuit board color improver and preparation method thereof |
WO2023163003A1 (en) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Etching composition and method for producing wiring board using same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49104840A (en) * | 1973-02-09 | 1974-10-03 | ||
JPS49122432A (en) * | 1973-03-27 | 1974-11-22 | ||
JPS5127819A (en) * | 1974-09-02 | 1976-03-09 | Mitsubishi Gas Chemical Co | Do oyobi dogokinyokagakushorieki |
JP2003003283A (en) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Surface treatment agent for copper and copper alloy |
-
2003
- 2003-06-26 JP JP2003182829A patent/JP4090951B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49104840A (en) * | 1973-02-09 | 1974-10-03 | ||
JPS49122432A (en) * | 1973-03-27 | 1974-11-22 | ||
JPS5127819A (en) * | 1974-09-02 | 1976-03-09 | Mitsubishi Gas Chemical Co | Do oyobi dogokinyokagakushorieki |
JP2003003283A (en) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Surface treatment agent for copper and copper alloy |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008144232A (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Fukuda Metal Foil & Powder Co Ltd | Method for roughening surface of copper foil |
JP2010255063A (en) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Mitsubishi Materials Corp | Etching solution for structure observation of copper or copper alloy, etching method and structure observation method |
JP2013245401A (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-09 | Shikoku Chem Corp | Etching solution and etching method of copper |
JP5404978B1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-02-05 | メック株式会社 | Copper microetching agent, replenisher thereof, and method for manufacturing wiring board |
US9011712B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-04-21 | Mec Company Ltd. | Microetching solution for copper, replenishment solution therefor and method for production of wiring board |
JP2017214641A (en) * | 2015-09-30 | 2017-12-07 | 三菱マテリアル株式会社 | Additive for electrolytic refining of high-purity copper and production method for high-purity copper |
WO2019208461A1 (en) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Etching liquid for copper foils, method for producing printed wiring board using said etching liquid for copper foils, etching liquid for electrolytic copper layers, and method for producing copper pillar said etching liquid for electrolytic copper layers |
CN112055759A (en) * | 2018-04-24 | 2020-12-08 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Etching solution for copper foil and method for manufacturing printed wiring board using same, etching solution for electrolytic copper layer and method for manufacturing copper pillar using same |
JPWO2019208461A1 (en) * | 2018-04-24 | 2021-05-13 | 三菱瓦斯化学株式会社 | A method for manufacturing an etching solution for copper foil and a printed wiring board using the same, and a method for manufacturing an etching solution for an electrolytic copper layer and a copper pillar using the same. |
CN112055759B (en) * | 2018-04-24 | 2021-11-23 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Etching solution for copper foil and method for manufacturing printed wiring board using same, etching solution for electrolytic copper layer and method for manufacturing copper pillar using same |
JP7230908B2 (en) | 2018-04-24 | 2023-03-01 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Etching solution for copper foil and method for producing printed wiring board using the same, etching solution for electrolytic copper layer and method for producing copper pillar using the same |
WO2023163003A1 (en) * | 2022-02-25 | 2023-08-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Etching composition and method for producing wiring board using same |
CN115233205A (en) * | 2022-06-30 | 2022-10-25 | 深圳市众望丽华微电子材料有限公司 | Circuit board color improver and preparation method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4090951B2 (en) | 2008-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI627884B (en) | Manufacturing method of printed circuit board | |
JP5273710B2 (en) | Etching agent | |
CN107988598B (en) | The manufacturing method of etchant and array substrate for display device | |
JP2006111953A (en) | Etching agent for copper or copper alloy, its manufacturing method, replenishing liquid, and method for manufacturing wiring substrate | |
CN108138332B (en) | Surface treating agent for copper and copper alloy surfaces and method for treating copper or copper alloy surfaces | |
JP2010265524A (en) | Etchant for copper-containing stacked film | |
KR20140093620A (en) | Etching composition for copper/molybdenum or copper/molybdenum alloy multilayers | |
JP2009191357A (en) | Etching liquid | |
TW200949016A (en) | Etching solution, etching pre-treating solution and etching process for copper or copper alloy | |
JP4090951B2 (en) | Mirror finish etchant for copper and copper alloys | |
KR20130019926A (en) | Method for etching cu/mo alloy film with etching capacity of etching solution improved | |
TW201413056A (en) | Micro-etching agent containing copper, its feeding liquor and the manufacturing method of wiring substrate | |
CN115216772B (en) | Environment-friendly roughening treatment fluid suitable for copper surface and application thereof | |
KR20100082094A (en) | Etchant for thin film transistor-liquid crystal displays | |
JP6120147B2 (en) | Etching liquid composition and method for producing multilayer printed wiring board using the same | |
JP7112842B2 (en) | Method for electropolishing a metal substrate | |
EP1331287A2 (en) | Treating metal surfaces with a modified oxide replacement composition | |
WO2019167970A1 (en) | Composition having suppressed alumina damage and production method for semiconductor substrate using same | |
JP4706081B2 (en) | Etching agent and etching method for copper or copper alloy | |
TWI606760B (en) | Circuit board processing method and printed circuit board manufactured by the method | |
TWI254985B (en) | High-purity alkali etching solution for silicon wafer and alkali etching method of silicon wafer | |
WO2011109078A2 (en) | Cleaning solution for sidewall polymer of damascene processes | |
JP2005220365A (en) | Chemical polishing solution for copper and copper alloy | |
JP4104109B2 (en) | Dry etching residue remover for semiconductor manufacturing process | |
JP4280171B2 (en) | Copper and copper alloy surface roughening solution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060118 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070921 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4090951 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120307 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 5 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130307 Year of fee payment: 5 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140307 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |