JP2008144228A5

JP2008144228A5 - 金属用化学溶解処理液

Info

Publication number: JP2008144228A5
Application number: JP2006332537A
Authority: JP
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2026-12-08

Description

本発明は、金属、特に鉄銅鉄系合金銅合金の材料およびそれらの加工品の製造工程に適用できる酸洗、化学研磨、ケミカルミーリング(化学切削)、化学エッチングの金属用化学溶解処理液に関する。銅合金は一般に導電性に優れており、電子部品としてエレクトロニクス機器のプリント配線基板など電子工業の各種用途に広く使用されている。

本発明は、これら従来の金属用化学溶解処理液および金属用化学溶解処理方法の現状に鑑み、金属、特に鉄銅鉄系合金銅系合金の材料及び部品に対して均一な光沢性を付与し、かつ金属表面を平滑化することができ、良好な金属表面が得られる金属用化学溶解抑制剤を含む金属用化学溶解処理液を提供するものである。さらに化学溶解処理時に有害ガスあるいは有害廃液を発生、または生成し難い金属用化学溶解処理液を提供することを目的としている。

本発明者らは前記課題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、酸化性金属イオン源を酸化剤とするエッチング剤に、特定のスルホニウム化合物を特定量添加することによって、金属表面に均一な光沢性と平滑化を付与し、かつ金属パターンのサイドエッチまたはアンダーカットが抑制されることを見出し、本発明を完成した。本発明の目的は、サイドエッチを抑制し、電子工業におけるプリント配線基板などの微細パターン化に対応することができるエッチング用組成物およびその方法である金属用化学溶解抑制剤を含む金属用化学溶解処理液を提供することである。

そして具体的には、化１で表わされる金属用化学抑制剤であるスルホニウム化合物から選ばれた１種以上の化合物０．００１〜１０重量パーセントを、鉱酸および／または有機酸０．０１〜３０重量パーセント、第二鉄イオン、第二銅イオンから選ばれた金属イオンを含む塩の１種以上、具体例としては塩化第二鉄、塩化第二銅から選ばれた金属塩化物などの塩を０．０１〜２０重量パーセントからなる成分を含有せしめてなる金属用化学溶解処理液である。以下、本発明の金属用化学溶解処理液を構成する各成分の具体例について記述する。

本発明の金属の化学研磨液において酸は、金属を溶解せしめるための基本成分であり、ここでいう鉱酸とは、塩酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸が、また、有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、安息香酸、フタル酸、ケイ皮酸、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、スルファミド酸、β−クロロプロピオン酸、ニコチン酸、アスコルビン酸、ヒドロキシルピバリン酸およびレブリン酸から選ばれる一種以上の酸が例示される。塩酸、硝酸など、水溶液として存在する酸は遊離酸として重量計算をするが、鉱酸、有機酸の総量は、組成物中に０．０１〜３０重量パーセントであり、好ましくは、０．１〜２０重量パーセント、更に好ましくは１．０〜１０重量パーセントである。使用する酸の酸性度によるが、酸の濃度が低すぎると研磨速度が極端に減少し、安定したエッチング速度が得られなくなる。また高すぎると金属溶解作用が激しく、平滑でかつ光沢のある金属面が得られない。また特に、銅ではサイドエッチを大きくするためプリント配線基板の微細化パターンには対応しにくい。

本発明に配合されていてもよい成分であるポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリビニルアルコールといった水溶性の高分子アルコール／エーテルは、金属用化学溶解処理液の粘度を高め、かつ金属溶解速度の促進効果を有し、金属用化学溶解抑制剤であるスルホニウム化合物との相乗作用によって金属の選択的溶解を抑制し、しかも溶出金属の拡散をも抑制すると推定される。このため、金属表面の平滑化ならびに光沢性の向上に優れた効果を示し、処理金属の表面は、著しく改善される。また、同時に一般の金属の酸による溶解時に見られる薄黒色の不溶性物質、いわゆるスマットを溶解除去するので、金属表面の均一溶解をさらに促進し、光沢性の向上に効果がある。

Claims

鉱酸および／または有機酸、化１で表わされるスルホニウム化合物から選ばれた１種以上の化合物、第二鉄イオン、第二銅イオンから選ばれたイオンを含む塩の１種以上、の各成分を含有せしめてなる金属用化学溶解処理液。

（ただし、Ｒ ₁ は水素，メトキシカルボニル基，アセチル基，ベンジルオキシカルボニル基のいずれかを、Ｒ ₂ は水素，ハロゲン、Ｃ ₁ 〜Ｃ ₄ のアルキル基のいずれかを、Ｒ ₃ ，Ｒ ₄ はそれぞれ独立してＣ ₁ 〜Ｃ ₄ のアルキル基，Ｃ ₁ 〜Ｃ ₄ のアルキル基で置換されていてもよいベンジル基，α−ナフチルメチル基のいずれかを示す。Ｘは、ＳｂＦ ₆ 、ＰＦ ₆ 、ＡｓＦ ₆ 、ＢＦ ₄ 、ハロゲン、Ｃ ₁ 〜Ｃ ₄ のアルキル硫酸、Ｒ ₆ ＳＯ ₃ 、Ｒ ₇ -ＣＯＯ、Ｒ ₈ Ｏ-ＳＯ ₃ （ただし、Ｒ ₆ 、Ｒ ₇ 、Ｒ ₈ はそれぞれ１つ以上のハロゲンで置換されていてもよいＣ ₁ 〜Ｃ ₄ のアルキル基またはＣ ₆ 〜Ｃ ₁₀ のアリール基のいずれかを示す。）を示す。）
鉱酸および／または有機酸０．０１〜３０重量パーセント、請求項１の化１で表わされるスルホニウム化合物から選ばれた１種以上の化合物を０．００１〜１０重量パーセント、第二鉄イオン、第二銅イオンから選ばれた金属イオンを含む塩の１種以上を０．０１〜２０重量パーセントからなる成分を含有せしめてなる金属用化学溶解処理液。
請求項２記載の金属用化学溶解処理液にカチオン系界面活性剤、両性系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤から選ばれた界面活性剤の１種以上を０．００１〜１０重量パーセント含有せしめてなる金属用化学溶解処理液。
請求項１〜３記載の金属用化学溶解処理液に過酸化水素を含有せしめてなる金属用化学溶解処理液。
請求項１〜４記載の金属用化学溶解処理液を使用する化学研磨液。