JP2021116449A - Etchant, replenishing solution and method for forming copper wiring - Google Patents

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Abstract

To provide an etchant which is excellent in forming a fine pattern on a fine pitch pattern region in which a fine portion and a rough portion coexist, and to provide a replenishing solution thereof and a method for forming a copper wiring.SOLUTION: There is provided an etchant for copper, wherein the etchant comprises an acid, an oxidizing metal ion, a heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring, an aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring, and a cationic polymer containing a tertiary or quaternary nitrogen in the molecule, and wherein the heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring is a hetero aromatic compound having one or more nitrogen atoms as a hetero atom constituting a ring, and the aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring is an aliphatic heterocyclic compound having one or more nitrogen atoms as a hetero atom constituting a ring.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、銅のエッチング液とその補給液、および銅配線の形成方法に関する。 The present invention relates to a copper etching solution, a replenishing solution thereof, and a method for forming copper wiring.

プリント配線板の製造において、フォトエッチング法で銅配線パターンを形成する場合、エッチング液として塩化鉄系エッチング液、塩化銅系エッチング液、アルカリ性エッチング液などが用いられている。これらのエッチング液を使用すると、サイドエッチングとよばれるエッチングレジスト下の銅が配線パターンの側面から溶解する場合があった。即ち、エッチングレジストでカバーされることによって、本来エッチングで除去されないことが望まれる部分(すなわち、銅配線部分)が、エッチング液により除去されて、当該銅配線の底部から頂部になるに従い幅が細くなる現象が生じていた。特に銅配線パターンが微細な場合、このようなサイドエッチングはできる限り少なくしなければならない。このサイドエッチングを抑制するために、5員環を有する複素芳香族化合物であるアゾール化合物が配合されたエッチング液が提案されている(特許文献1〜4)。また、サイドエッチングを抑制するために、5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物が配合されたエッチング液も提案されている(特許文献5)。 In the production of a printed wiring board, when a copper wiring pattern is formed by a photoetching method, an iron chloride-based etching solution, a copper chloride-based etching solution, an alkaline etching solution, or the like is used as the etching solution. When these etching solutions are used, copper under an etching resist called side etching may be melted from the side surface of the wiring pattern. That is, the portion that is originally desired not to be removed by etching (that is, the copper wiring portion) is removed by the etching solution by being covered with the etching resist, and the width becomes narrower from the bottom to the top of the copper wiring. The phenomenon of Such side etching should be reduced as much as possible, especially when the copper wiring pattern is fine. In order to suppress this side etching, an etching solution containing an azole compound which is a heteroaromatic compound having a 5-membered ring has been proposed (Patent Documents 1 to 4). Further, in order to suppress side etching, an etching solution containing an aliphatic heterocyclic compound having a 5- to 7-membered ring has also been proposed (Patent Document 5).

特開2005−330572号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-330572 特開2009−221596号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-221596 特開2013−104104号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-104104 特開2018−193602号公報JP-A-2018-193602 特開2014−224303号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-224303

一方、市場では、サイドエッチングの抑制効果を持ちつつ、銅配線のファインパターンの形成に優れたエッチング液が求められている。上記のような特許文献で開示されたエッチング液では、一定のサイドエッチングの抑制効果が期待されるが、これらの中でも高性能と判断される特許文献4で開示されたエッチング液では、ライン/スペース=13μm/7μmの20μmのピッチパターン領域(ファイン部)と、ライン/スペース=22μm/18μmの40μmのピッチパターン領域(ラフ部)とが混在したピッチパターンでのファインパターンの形成が達成できていることが具体的に開示されているが、これよりも微細な(狭い)ピッチパターン領域でのファインパターンの形成は達成できていなかった。 On the other hand, in the market, there is a demand for an etching solution that has an effect of suppressing side etching and is excellent in forming a fine pattern of copper wiring. The etching solution disclosed in Patent Document as described above is expected to have a certain effect of suppressing side etching, but among these, the etching solution disclosed in Patent Document 4, which is judged to have high performance, has a line / space. A fine pattern can be formed with a pitch pattern in which a 20 μm pitch pattern region (fine portion) of 13 μm / 7 μm and a 40 μm pitch pattern region (rough portion) of line / space = 22 μm / 18 μm are mixed. Although it is specifically disclosed, the formation of a fine pattern in a finer (narrower) pitch pattern region has not been achieved.

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、ファイン部とラフ部が混在した微細なピッチパターン領域に対するファインパターンの形成に優れるエッチング液とその補給液、および銅配線の形成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an etching solution excellent in forming a fine pattern for a fine pitch pattern region in which a fine portion and a rough portion are mixed, a replenishing solution thereof, and a method for forming a copper wiring. The purpose is to do.

本発明は、銅のエッチング液であって、前記エッチング液は、酸と、酸化性金属イオンと、5員環を有する複素芳香族化合物(A)と、5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)と、分子内に第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーを含み、前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する複素芳香族化合物であり、前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する脂肪族複素環式化合物であるエッチング液に関する。 The present invention is a copper etching solution, wherein the etching solution contains an acid, an oxidizing metal ion, a heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring, and an aliphatic complex having a 5- to 7-membered ring. The heterocyclic compound (B) and the heteroaromatic compound (A) containing a cationic polymer containing tertiary or quaternary nitrogen in the molecule and having the 5-membered ring are nitrogen as heteroatoms constituting the ring. The heteroaromatic compound having one or more atoms, and the aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring is an aliphatic heterocycle having one or more nitrogen atoms as a heteroatom constituting the ring. The present invention relates to an etching solution which is a formula compound.

本発明は、前記エッチング液を連続または繰り返し使用する際に、前記エッチング液に添加する補給液であって、前記補給液は、5員環を有する複素芳香族化合物(A)と、5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)と、分子内に第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーを含む水溶液であり、前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する複素芳香族化合物であり、前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する脂肪族複素環式化合物である補給液に関する。 The present invention is a replenisher to be added to the etchant when the etchant is used continuously or repeatedly, and the replenisher is a heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring and 5 to 7 of the replenisher. An aqueous solution containing an aliphatic heterocyclic compound (B) having a member ring and a cationic polymer containing tertiary or quaternary nitrogen in the molecule, and the heteroaromatic compound (A) having the 5-membered ring. Is a heteroaromatic compound having at least one nitrogen atom as a heteroatom constituting a ring, and the aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring is nitrogen as a heteroatom constituting the ring. The present invention relates to a supplement solution which is an aliphatic heterocyclic compound having one or more atoms.

本発明は、銅層のエッチングレジストで被覆されていない部分をエッチングする銅配線の形成方法であって、前記エッチング液を用いてエッチングする銅配線の形成方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a copper wiring that etches a portion of a copper layer that is not coated with an etching resist, and relates to a method for forming a copper wiring that is etched using the etching solution.

本発明のエッチング液は、酸と、酸化性金属イオンと、5員環を有する複素芳香族化合物(A)と、5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)と、分子内に第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーを含み、前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する複素芳香族化合物であり、前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する脂肪族複素環式化合物である。本発明のエッチング液は、ファイン部とラフ部が混在した微細なピッチパターン領域に対して、均一な被膜形成を行うことで、サイドエッチングの抑制に加え、直線性に優れたファインパターンを形成できる。よって、本発明のエッチング液は、レジストを設けた銅表面の銅配線パターンを形成する用途として有用である。 The etching solution of the present invention contains an acid, an oxidizing metal ion, a heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring, an aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring, and the inside of the molecule. The heteroaromatic compound (A) containing a cationic polymer containing tertiary or quaternary nitrogen and having the 5-membered ring is a heteroaromatic compound having one or more nitrogen atoms as heteroatoms constituting the ring. The aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring is an aliphatic heterocyclic compound having one or more nitrogen atoms as heteroatoms constituting the ring. The etching solution of the present invention can form a fine pattern having excellent linearity in addition to suppressing side etching by forming a uniform film on a fine pitch pattern region in which a fine portion and a rough portion are mixed. .. Therefore, the etching solution of the present invention is useful for forming a copper wiring pattern on a copper surface provided with a resist.

また、本発明のエッチング液は、ファイン部とラフ部が混在した微細なピッチパターン領域に対して、ファインパターンの形成が優れることに加え、ラフパターンの形成も良好となるが、本発明のエッチング液が、グリコールエーテル類および/またはグリコール類を含む場合、ラフパターンの形成にとくに優れる。通常、ファイン部とラフ部では、エッチング液の流速が異なるため、皮膜形成と深さ方向のエッチングに差異が生じ易い傾向にある。例えば、流速の速いラフ部では、皮膜がボトムまで形成されにくくなるので、ラフパターンのボトム部でのくびれ(逆台形形状)が発生しやすい。このようなボトム部のくびれが生じた場合、基板上部からボトム幅が観察できないため製品管理し難いことや、実装時などにトップ部に圧力がかかった際、トップ部の角がかけるなどして、実装の不具合や異物発生となるリスクがある。本発明のエッチング液は、ファイン部とラフ部のエッチング性に差がない(ファインパターンとラフパターンの形状が略同一の形状となる)ことから、上記の問題を回避でき得るため、有用である。 Further, the etching solution of the present invention is excellent in forming a fine pattern and also in forming a rough pattern for a fine pitch pattern region in which a fine portion and a rough portion are mixed. When the liquid contains glycol ethers and / or glycols, it is particularly excellent in forming a rough pattern. Usually, since the flow velocity of the etching solution is different between the fine portion and the rough portion, there is a tendency that a difference is likely to occur between the film formation and the etching in the depth direction. For example, in a rough portion having a high flow velocity, it is difficult for the film to be formed to the bottom, so that a constriction (inverted trapezoidal shape) is likely to occur at the bottom portion of the rough pattern. When such a constriction of the bottom part occurs, it is difficult to manage the product because the bottom width cannot be observed from the upper part of the board, and when pressure is applied to the top part at the time of mounting, the corner of the top part is applied. , There is a risk of mounting defects and foreign matter. The etching solution of the present invention is useful because there is no difference in the etching properties of the fine portion and the rough portion (the shapes of the fine pattern and the rough pattern are substantially the same), and thus the above problem can be avoided. ..

<銅のエッチング液>
本発明の銅のエッチング液は、酸と、酸化性金属イオンと、5員環を有する複素芳香族化合物(A)と、5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)と、分子内に第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーを含み、前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する複素芳香族化合物であり、前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する脂肪族複素環式化合物である。なお、本発明の銅のエッチング液における「銅」は、銅からなるものであってもよく、銅合金からなるものであってもよい。
<Copper etching solution>
The copper etching solution of the present invention comprises an acid, an oxidizing metal ion, a heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring, and an aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring. The heteroaromatic compound (A) containing a cationic polymer containing tertiary or quaternary nitrogen in the molecule and having the 5-membered ring has a heteroaromatic compound having one or more nitrogen atoms as heteroatoms constituting the ring. The group compound, the aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring, is an aliphatic heterocyclic compound having one or more nitrogen atoms as heteroatoms constituting the ring. The "copper" in the copper etching solution of the present invention may be made of copper or a copper alloy.

<酸>
本発明の酸は、無機酸および有機酸から適宜選択可能である。前記無機酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、臭化水素酸などが挙げられる。前記有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、シュウ酸、マレイン酸、安息香酸、グリコール酸などが挙げられる。前記酸の中では、エッチング速度の安定性および銅の溶解安定性の観点から、塩酸が好ましい。前記酸は、少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
<Acid>
The acid of the present invention can be appropriately selected from an inorganic acid and an organic acid. Examples of the inorganic acid include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid and the like. Examples of the organic acid include formic acid, acetic acid, oxalic acid, maleic acid, benzoic acid, glycolic acid and the like. Among the acids, hydrochloric acid is preferable from the viewpoint of etching rate stability and copper dissolution stability. At least one type of acid may be used, and two or more types may be used in combination.

前記酸の濃度は、7〜180g/Lであることが好ましく、18〜110g/Lであることがより好ましい。酸の濃度が7g/L以上の場合は、エッチング速度が速くなるため、銅を速やかにエッチングすることができる。また、酸の濃度が180g/L以下の場合は、銅の溶解安定性が維持されるとともに、作業環境の悪化を抑制できる。 The concentration of the acid is preferably 7 to 180 g / L, more preferably 18 to 110 g / L. When the acid concentration is 7 g / L or more, the etching rate is high, so that copper can be etched quickly. Further, when the acid concentration is 180 g / L or less, the dissolution stability of copper can be maintained and the deterioration of the working environment can be suppressed.

<酸化性金属イオン>
本発明の酸化性金属イオンは、金属銅を酸化できる金属イオンであればよく、例えば、第二銅イオン、第二鉄イオンなどが挙げられる。サイドエッチングを抑制する観点、およびエッチング速度の安定性の観点から、酸化性金属イオンとして第二銅イオンを用いることが好ましい。前記酸化性金属イオンは、少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
<Oxidizing metal ion>
The oxidizing metal ion of the present invention may be any metal ion capable of oxidizing metallic copper, and examples thereof include ferric ion and ferric ion. From the viewpoint of suppressing side etching and the stability of the etching rate, it is preferable to use cupric ion as the oxidizing metal ion. At least one type of the oxidizing metal ion may be used, and two or more types may be used in combination.

前記酸化性金属イオンは、酸化性金属イオン源を配合することによって、エッチング液中に含有させることができる。例えば、酸化性金属イオン源として第二銅イオン源を用いる場合、その具体例としては、塩化銅、硫酸銅、臭化銅、有機酸の銅塩、水酸化銅などが挙げられる。例えば、酸化性金属イオン源として第二鉄イオン源を用いる場合、その具体例としては、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、有機酸の鉄塩などが挙げられる。 The oxidizing metal ion can be contained in the etching solution by blending an oxidizing metal ion source. For example, when a cupric ion source is used as the oxidizing metal ion source, specific examples thereof include copper chloride, copper sulfate, copper bromide, copper salts of organic acids, and copper hydroxide. For example, when a ferric ion source is used as the oxidizing metal ion source, specific examples thereof include iron chloride, iron bromide, iron iodide, iron sulfate, iron nitrate, and iron salts of organic acids.

前記酸化性金属イオンの濃度は、10〜300g/Lであることが好ましく、10〜250g/Lであることがより好ましく、15〜220g/Lであることがさらに好ましく、20〜200g/Lであることがよりさらに好ましい。酸化性金属イオンの濃度が10g/L以上の場合は、エッチング速度が速くなるため、銅を速やかにエッチングすることができる。また、酸化性金属イオンの濃度が300g/L以下の場合は、銅の溶解安定性が維持される。 The concentration of the oxidizing metal ion is preferably 10 to 300 g / L, more preferably 10 to 250 g / L, further preferably 15 to 220 g / L, and 20 to 200 g / L. It is even more preferable to have. When the concentration of the oxidizing metal ion is 10 g / L or more, the etching rate becomes high, so that copper can be etched quickly. Further, when the concentration of the oxidizing metal ion is 300 g / L or less, the dissolution stability of copper is maintained.

<5員環を有する複素芳香族化合物(A)>
本発明の5員環を有する複素芳香族化合物(A)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する複素芳香族化合物である。前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)は、少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
<Complex aromatic compound (A) having a 5-membered ring>
The heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring of the present invention is a heteroaromatic compound having one or more nitrogen atoms as heteroatoms constituting the ring. As the heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring, at least one kind may be used, and two or more kinds may be used in combination.

前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)は、構造安定性および酸性液に対する溶解性の観点から、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有するものが好ましい。このような5員環を有する複素芳香族化合物(A)としては、例えば、イミダゾール骨格を有するイミダゾール化合物、ピラゾール骨格を有するピラゾール化合物、トリアゾール骨格を有するトリアゾール化合物、テトラゾール骨格を有するテトラゾール化合物などのアゾール化合物が挙げられる。 The heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring preferably has only nitrogen as a heteroatom constituting the ring from the viewpoint of structural stability and solubility in an acidic liquid. Examples of the heteroaromatic compound (A) having such a 5-membered ring include azole compounds having an imidazole skeleton, pyrazole compounds having a pyrazole skeleton, triazole compounds having a triazole skeleton, and tetrazole compounds having a tetrazole skeleton. Examples include compounds.

前記イミダゾール化合物としては、例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−ウンデシル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾールなどのイミダゾール類、ベンゾイミダゾール、2−メチルベンゾイミダゾール、2−ウンデシルベンゾイミダゾール、2−フェニルベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾールなどのベンゾイミダゾール類などが挙げられる。これらの中でも、ベンゾイミダゾールが好ましい。 Examples of the imidazole compound include imidazoles such as imidazole, 2-methylimidazole, 2-undecyl-4-methylimidazole, and 2-phenylimidazole, benzimidazole, 2-methylbenzoimidazole, 2-undecylbenzoimidazole, and 2 Examples thereof include benzimidazoles such as −phenylbenzoimidazole and 2-mercaptobenzimidazole. Of these, benzimidazole is preferred.

前記ピラゾール化合物としては、例えば、ピラゾール、3−メチルピラゾール、1−エチルピラゾール、3−アミノピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3−アミノ−1−メチルピラゾール、4−クロロピラゾール1,3,5−トリメチルピラゾールなどが挙げられる。 Examples of the pyrazole compound include pyrazole, 3-methylpyrazole, 1-ethylpyrazole, 3-aminopyrazole, 3,5-dimethylpyrazole, 3-amino-1-methylpyrazole, and 4-chloropyrazole 1,3,5. -Examples include trimethylpyrazole.

前記トリアゾール化合物としては、例えば、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、5−フェニル−1,2,4−トリアゾール、5−アミノ−1,2,4−トリアゾール、ベンゾトリアゾール、1−メチル−ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾールなどが挙げられる。これらの中でも、ベンゾトリアゾールが好ましい。 Examples of the triazole compound include 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, 5-phenyl-1,2,4-triazole, 5-amino-1,2,4-triazole, and benzotriazole. , 1-Methyl-benzotriazole, triltriazole and the like. Among these, benzotriazole is preferable.

前記テトラゾール化合物としては、例えば、1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−メルカプト−1H−テトラゾール、1−フェニル−5−メルカプト−1H−テトラゾール、1−シクロヘキシル−5−メルカプト−1H−テトラゾール、5,5’−ビ−1H−テトラゾール、およびこれらのアンモニウム塩またはNa塩、Zn塩、Ca塩、K塩などの金属塩などが挙げられる。 Examples of the tetrazole compound include 1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, 5-methyl-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-mercapto-1H-tetrazole, and 1-phenyl-5. Mercapto-1H-tetrazole, 1-cyclohexyl-5-mercapto-1H-tetrazole, 5,5'-bi-1H-tetrazole, and metal salts such as ammonium or Na salt, Zn salt, Ca salt, K salt and the like. And so on.

前記アゾール化合物の中でも、アンダーカットの抑制効果が高い観点から、テトラゾール化合物が好ましく、1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、5,5’−ビ−1H−テトラゾール、およびこれらのアンモニウム塩または金属塩などがより好ましく、1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、およびこれらのアンモニウム塩または金属塩がさらに好ましい。これらのテトラゾール化合物は、導体パターンのトップ部から側面に薄く均一に保護皮膜を形成できると推定される。 Among the azole compounds, the tetrazole compound is preferable from the viewpoint of having a high effect of suppressing undercut, 1H-tetrazole, 5-methyl-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, 5 , 5'-bi-1H-tetrazole, and ammonium salts or metal salts thereof, etc. are more preferred, 1H-tetrazole, 5-methyl-1H-tetrazole, 5-amino-1H-tetrazole, and ammonium salts or metals thereof. Salt is more preferred. It is presumed that these tetrazole compounds can form a thin and uniform protective film from the top portion to the side surface of the conductor pattern.

前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)の濃度は、0.1〜50g/Lであることが好ましく、0.1〜15g/Lであることがより好ましく、0.2〜10g/Lであることがさらに好ましい。前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)の濃度が0.1g/L以上であれば、サイドエッチング(とくにトップ幅の減少)を確実に抑制できる。一方、前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)の濃度が50g/L以下の場合は、エッチング速度の低下を防ぐことができ、かつエッチングされるべき部分を確実にエッチングできるため、ショート(絶縁不良)の発生を防ぐことができる。 The concentration of the heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring is preferably 0.1 to 50 g / L, more preferably 0.1 to 15 g / L, and 0.2 to 10 g / L. It is more preferably L. When the concentration of the heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring is 0.1 g / L or more, side etching (particularly reduction in top width) can be reliably suppressed. On the other hand, when the concentration of the heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring is 50 g / L or less, it is possible to prevent a decrease in the etching rate and reliably etch the portion to be etched, so that a short circuit occurs. It is possible to prevent the occurrence of (insulation failure).

<5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)>
本発明の5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)は、環を構成するヘテロ原子として窒素を1つ以上有する脂肪族複素環式化合物である。前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)は、少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
<Aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring>
The aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring of the present invention is an aliphatic heterocyclic compound having one or more nitrogens as heteroatoms constituting the ring. At least one type of the aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring may be used, and two or more types may be used in combination.

前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)は、銅配線の直線性を低下させることなくサイドエッチングを抑制するために、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有するものが好ましい。また、前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)は、エッチング液中の安定性の観点から、環を構成する窒素の数が3以下の脂肪族複素環式化合物が好ましい。 The aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring has only nitrogen as a heteroatom constituting the ring in order to suppress side etching without lowering the linearity of the copper wiring. preferable. The aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring is preferably an aliphatic heterocyclic compound having 3 or less nitrogens constituting the ring from the viewpoint of stability in the etching solution. ..

前記脂肪族複素環式化合物の具体例としては、例えば、ピロリジン骨格を有するピロリジン化合物、ピペリジン骨格を有するピペリジン化合物、ピペラジン骨格を有するピペラジン化合物、ホモピペラジン骨格を有するホモピペラジン化合物、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン骨格を有するヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン化合物等が例示できる。前記列挙した化合物は、脂肪族複素環が、アミノ基、アルキル基、アラルキル基、アリール基、ニトロ基、ニトロソ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、アルコキシ基、ハロゲン基、アゾ基、シアノ基、イミノ基、ホスフィノ基、チオール基、スルホ基等の置換基で置換されていてもよい。 Specific examples of the aliphatic heterocyclic compound include, for example, a pyrrolidine compound having a pyrrolidine skeleton, a piperazine compound having a piperazine skeleton, a piperazine compound having a piperazine skeleton, a homopiperazin compound having a homopiperazine skeleton, and hexahydro-1,3. , Hexahydro-1,3,5-triazine compound having a 5-triazine skeleton and the like can be exemplified. In the compounds listed above, the aliphatic heterocycle has an amino group, an alkyl group, an aralkyl group, an aryl group, a nitro group, a nitroso group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, an alkoxy group, a halogen group, an azo group and a cyano group. , Imino group, phosphino group, thiol group, sulfo group and other substituents may be substituted.

前記ピロリジン化合物は、ピロリジン骨格を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、下記式(I)に示すピロリジン化合物が例示できる。

Figure 2021116449
(一般式(I)中、R〜Rは、それぞれ独立に、水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1〜10の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。) The pyrrolidine compound is not particularly limited as long as it is a compound having a pyrrolidine skeleton, and examples thereof include the pyrrolidine compound represented by the following formula (I).
Figure 2021116449
(In the general formula (I), R 1 to R 5 independently represent hydrogen, an amino group-containing substituent, or a hydrocarbon-inducing group having 1 to 10 carbon atoms excluding the amino group-containing substituent. The groups may be bonded to each other to form a ring structure.)

前記アミノ基とは、−NH、−NHR、及び−NRR’の何れかを示し、前記R、R’はそれぞれ独立に炭素数1〜10の炭化水素誘導基を示し、RとR’は互いに結合して飽和環構造を形成していてもよい。前記アミノ基含有置換基とは、アミノ基からなる置換基、及び炭素数1〜10の炭化水素誘導基にて一部の水素がアミノ基に置き換わった置換基の何れかを示す。サイドエッチングを効果的に抑制し、かつ銅配線の直線性をより向上させる観点から、アミノ基からなる置換基、又は炭素、水素及び窒素からなるアミノ基含有置換基が好ましい。以下のアミノ基、及びアミノ基含有置換基も同様である。 The amino group represents any of -NH 2 , -NHR, and -NRR', the R and R'independently represent hydrocarbon inducers having 1 to 10 carbon atoms, and R and R'are They may be bonded to each other to form a saturated ring structure. The amino group-containing substituent means either a substituent composed of an amino group or a substituent in which a part of hydrogen is replaced with an amino group by a hydrocarbon inducer having 1 to 10 carbon atoms. From the viewpoint of effectively suppressing side etching and further improving the linearity of copper wiring, a substituent composed of an amino group or an amino group-containing substituent composed of carbon, hydrogen and nitrogen is preferable. The same applies to the following amino groups and amino group-containing substituents.

前記炭化水素誘導基とは、炭化水素基にて一部の炭素又は水素が他の原子又は置換基に置き換わっていてもよいものを示す。炭化水素誘導基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、アリール基、アセチル基、フェニル基、ヒドロキシエトキシメチル基、ヒドロキシエトキシエチル基、ヒドロキシエトキシプロピル基等が例示でき、サイドエッチングを効果的に抑制し、かつ銅配線の直線性をより向上させる観点から、炭素及び水素からなる炭化水素誘導基が好ましい。以下の炭化水素誘導基も同様である。 The hydrocarbon-inducing group refers to a hydrocarbon group in which a part of carbon or hydrogen may be replaced with another atom or a substituent. Examples of the hydrocarbon inducing group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, an aryl group, an acetyl group, a phenyl group, a hydroxyethoxymethyl group, and a hydroxyethoxyethyl group. Group, hydroxyethoxypropyl group and the like can be exemplified, and from the viewpoint of effectively suppressing side etching and further improving the linearity of copper wiring, a hydrocarbon inducing group composed of carbon and hydrogen is preferable. The same applies to the following hydrocarbon inducers.

前記ピロリジン化合物の具体例としては、例えば、ピロリジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン、インドリン、1−イソピロピル−3−ヒドロキシピロリジン、1,2−シクロヘキサンジカルボキシイミド、1−ブチルピロリジン、1−エチルピロリジン、2−(2−ヒドロキシエチル)−1−メチルピロリジン、2−メチルピロリジン、1−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン、1−(3−アミノプロピル)ピロリジン、1−(2−アミノエチル)ピロリジン、3−アミノピロリジン、2−アミノメチル−1−エチルピロリジン、2−(2−アミノエチル)−1−メチルピロリジン、3−(ジメチルアミノ)ピロリジン、3−(メチルアミノ)ピロリジン、1−(2−ピロリジニルメチル)ピロリジン、3−(ジエチルアミノ)ピロリジン、1,1’−ジメチル−3−アミノピロリジン、3−(エチルアミノ)ピロリジン、1−メチル−2−(1−ピペリジノメチル)ピロリジン、4−(1−ピロリジニル)ピペリジン、3−(N−アセチル−N−メチルアミノ)ピロリジン、3−(N−アセチル−N−エチルアミノ)ピロリジン、2−ピロリジンカルボキサミド、3−ピロリジンカルボキサミド、3−アセトアミドピロリジン、1−エチル−2−ピロリジンカルボキサミド、3−アミノ−1−(tert−ブトキシカルボニル)ピロリジン、3−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)ピロリジン、1−アミノ−2−(メトキシメチル)ピロリジン、1−ベンジル−3−アミノピロリジン、1−ベンジル−3−(ジメチルアミノ)ピロリジン、1−ベンジル−3−(メチルアミノ)ピロリジン、1−ベンジル−3−(エチルアミノ)ピロリジン、3,4−ジアミノ−1−ベンジルピロリジン、1−ベンジル−3−アセトアミドピロリジン、(1s,6s)−2,8−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナン等が挙げられる。 Specific examples of the pyrrolidine compound include pyrrolidine, 1- (2-hydroxyethyl) pyrrolidine, indolin, 1-isopyrrolidine-3-hydroxypyrrolidine, 1,2-cyclohexanedicarboxyimide, 1-butylpyrrolidine, 1-. Ethylpyrrolidine, 2- (2-hydroxyethyl) -1-methylpyrrolidine, 2-methylpyrrolidine, 1- (2-hydroxyethyl) pyrrolidine, 1- (3-aminopropyl) pyrrolidine, 1- (2-aminoethyl) Pyrrolidine, 3-aminopyrrolidine, 2-aminomethyl-1-ethylpyrrolidine, 2- (2-aminoethyl) -1-methylpyrrolidine, 3- (dimethylamino) pyrrolidine, 3- (methylamino) pyrrolidine, 1-( 2-Pyrrolidinylmethyl) pyrrolidine, 3- (diethylamino) pyrrolidine, 1,1'-dimethyl-3-aminopyrrolidine, 3- (ethylamino) pyrrolidine, 1-methyl-2- (1-piperidinomethyl) pyrrolidine, 4 -(1-Pyrrolidinyl) piperidine, 3- (N-acetyl-N-methylamino) pyrrolidine, 3- (N-acetyl-N-ethylamino) pyrrolidine, 2-pyrrolidincarboxamide, 3-pyrrolidincarboxamide, 3-acetamidopyrrolidine , 1-Ethyl-2-pyrrolidincarboxamide, 3-amino-1- (tert-butoxycarbonyl) pyrrolidine, 3- (tert-butoxycarbonylamino) pyrrolidine, 1-amino-2- (methoxymethyl) pyrrolidine, 1-benzyl -3-Aminopyrrolidine, 1-benzyl-3- (dimethylamino) pyrrolidine, 1-benzyl-3- (methylamino) pyrrolidine, 1-benzyl-3- (ethylamino) pyrrolidine, 3,4-diamino-1- Examples thereof include benzylpyrrolidine, 1-benzyl-3-acetamidopyrrolidine, (1s, 6s) -2,8-diazabicyclo [4.3.0] nonane and the like.

前記ピペリジン化合物は、ピペリジン骨格を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、下記式(II)に示すピペリジン化合物が例示できる。

Figure 2021116449
(一般式(II)中、R〜R11は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1〜10の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。) The piperidine compound is not particularly limited as long as it is a compound having a piperidine skeleton, and examples thereof include the piperidine compound represented by the following formula (II).
Figure 2021116449
(In the general formula (II), R 6 to R 11 independently represent hydrogen, an amino group-containing substituent, or a hydrocarbon inducer having 1 to 10 carbon atoms excluding the amino group-containing substituent. May be combined with each other to form a ring structure.)

前記ピペリジン化合物の具体例としては、例えば、ピペリジン、1−メチルピペリジン、2−メチルピペリジン、3−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、4−メチルピペリジン、3,5−ジメチルピペリジン、2−エチルピペリジン、4−ピペリジンカルボン酸、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、デカヒドロイソキノリン、2,6−ジメチルピペリジン、2−ピペリジンメタノール、3−ピペリジンメタノール、4−ピペリジンメタノール、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−アミノピペリジン、1−アミノピペリジン、3−アミノピペリジン、4−(アミノメチル)ピペリジン、4−アミノ−1−メチルピペリジン、2−(アミノメチル)ピペリジン、3−(アミノメチル)ピペリジン、4−ピペリジンカルボキサミド、2−ピペリジンカルボキサミド、1−(2−アミノエチル)ピペリジン、4−アセトアミドピペリジン、3−アセトアミドピペリジン、4−アミノ−1−イソプロピルピペリジン、1−(3−アミノプロピル)−2−メチルピペリジン、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2,2’−ビピペリジン、4,4’−ビピペリジン、4−ピペリジノピペリジン、4−アミノ−1−ピペリジンカルボン酸エチル、4−アミノ−1−ベンジルピペリジン、4−(2−アミノエチル)−1−ベンジルピペリジン、4−アセトアミド−1−ベンシルピペリジン等が挙げられる。 Specific examples of the piperidine compound include, for example, piperidin, 1-methylpiperidin, 2-methylpiperidin, 3-methylpiperidin, 4-methylpiperidin, 4-methylpiperidin, 3,5-dimethylpiperidin, 2-ethylpiperidin, and the like. 4-piperidincarboxylic acid, 1,2,3,4-tetrahydroquinolin, decahydroisoquinolin, 2,6-dimethylpiperidine, 2-piperidinmethanol, 3-piperidinmethanol, 4-piperidinmethanol, 2,2,6,6 -Tetramethyl Piperidine, 4-Amino Piperidine, 1-Amino Piperidine, 3-Amino Piperidine, 4- (Aminomethyl) Piperidine, 4-Amino-1-methyl Piperidine, 2- (Aminomethyl) Piperidine, 3- (Aminomethyl) ) Piperidine, 4-piperidin carboxamide, 2-piperidin carboxamide, 1- (2-aminoethyl) piperidine, 4-acetamide piperidine, 3-acetamide piperidine, 4-amino-1-isopropyl piperidine, 1- (3-aminopropyl) -2-Methylpiperidin, 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2,2'-bipiperidine, 4,4'-bipiperidine, 4-piperidinopiperidin, 4-amino-1-piperidin Examples thereof include ethyl carboxylate, 4-amino-1-benzyl piperidine, 4- (2-aminoethyl) -1-benzyl piperidine, 4-acetamide-1-bencil piperidine and the like.

前記ピペラジン化合物は、ピペラジン骨格を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、下記式(III)に示すピペラジン化合物が例示できる。

Figure 2021116449
(一般式(III)中、R12〜R17は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1〜10の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。) The piperazine compound is not particularly limited as long as it is a compound having a piperazine skeleton, and examples thereof include the piperazine compound represented by the following formula (III).
Figure 2021116449
(In the general formula (III), R 12 to R 17 independently represent hydrogen, an amino group-containing substituent, or a hydrocarbon inducer having 1 to 10 carbon atoms excluding the amino group-containing substituent. May be combined with each other to form a ring structure.)

前記ピペラジン化合物の具体例としては、例えば、ピペラジン、1−メチルピペラジン、2−メチルピペラジン、1−アリルピペラジン、1−イソブチルピペラジン、1−ヒドロキシエトキシエチルピペラジン、1−フェニルピペラジン、1−アミノピペラジン、1−アミノエチルピペラジン、N−(2−アミノエチルピペラジン)、1−アミノ−4−メチルピペラジン、1−エチルピペラジン、1−ピペラジンエタノール、1−ピペラジンカルボン酸エチル、1−ホルミルピペラジン、1−プロピルピペラジン、1−アセチルピペラジン、1−イソプロピルピペラジン、1−シクロペンチルピペラジン、1−シクロヘキシルピペラジン、1−(2−メトキシエチル)ピペラジン、1−ピペロニルピペラジン、1−(ジフェニルメチル)ピペラジン、2−ピペラジノン、1,4−ジメチルピペラジン、1−メチル−3−フェニルピペラジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、1−(2−ジメチルアミノエチル)−4−メチルピペラジン、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、2,6−ジメチルピペラジン、1,4−ジホルミルピペラジン、1−(4−アミノフェニル)−4−メチルピペラジン、1,4−ジアセチル−2,5−ピペラジンジオン、1−メチル−4−(1,4’−ビピペリジン−4−イル)ピペラジン、1−(4−アミノフェニル)−4−(4−メトキシフェニル)ピペラジン、1,4−ジメチルピペラジン−2−オン、1,4−ジエチルピペラジン−2−オン、1,4−ジメチルピペラジン−2,3−ジオン、2−ピペラジンカルボン酸、トリエチレンジアミン等が挙げられる。 Specific examples of the piperazine compound include, for example, piperazine, 1-methylpiperazine, 2-methylpiperazine, 1-allyl piperazine, 1-isobutyl piperazine, 1-hydroxyethoxyethyl piperazine, 1-phenylpiperazine, 1-aminopiperazine, and the like. 1-Aminoethylpiperazine, N- (2-aminoethylpiperazine), 1-amino-4-methylpiperazine, 1-ethylpiperazine, 1-piperazine ethanol, ethyl 1-piperazine carboxylate, 1-formylpiperazine, 1-propyl Piperazine, 1-Acetyl Piperazine, 1-Isopropyl Piperazine, 1-Cyclopentyl Piperazine, 1-Cyclohexyl Piperazine, 1- (2-methoxyethyl) Piperazine, 1-Piperonyl Piperazine, 1- (Diphenylmethyl) Piperazine, 2-Piperazineone , 1,4-dimethylpiperazine, 1-methyl-3-phenylpiperazine, 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 1- (2-dimethylaminoethyl) -4-methylpiperazine, 1- (2-) Aminoethyl) piperazine, 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, 2,6-dimethylpiperazine, 1,4-diformylpiperazine, 1- (4-aminophenyl) -4 -Methylpiperazine, 1,4-diacetyl-2,5-piperazindione, 1-methyl-4- (1,4'-bipiperidin-4-yl) piperazine, 1- (4-aminophenyl) -4- (4) -Methenylphenyl) piperazine, 1,4-dimethylpiperazine-2-one, 1,4-diethylpiperazine-2-one, 1,4-dimethylpiperazine-2,3-dione, 2-piperazinecarboxylic acid, triethylenediamine, etc. Can be mentioned.

前記ホモピペラジン化合物は、ホモピペラジン骨格を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、下記式(IV)に示すホモピペラジン化合物が例示できる。

Figure 2021116449
(一般式(IV)中、R18〜R24は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1〜10の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。) The homopiperazine compound is not particularly limited as long as it is a compound having a homopiperazine skeleton, and examples thereof include the homopiperazine compound represented by the following formula (IV).
Figure 2021116449
(In the general formula (IV), R 18 to R 24 independently represent hydrogen, an amino group-containing substituent, or a hydrocarbon inducer having 1 to 10 carbon atoms excluding the amino group-containing substituent. May be combined with each other to form a ring structure.)

前記ホモピペラジン化合物の具体例としては、例えば、ホモピペラジン、1−メチルホモピペラジン、1−ホルミルホモピペラジン、1,4−ジメチルホモピペラジン、4−メチル−1−ホモピペラジンジチオカルボン酸、1−アセチルホモピペラジン、1−ブチリルホモピペラジン等が挙げられる。 Specific examples of the homopiperazine compound include, for example, homopiperazine, 1-methylhomopiperazine, 1-formylhomopiperazine, 1,4-dimethylhomopiperazin, 4-methyl-1-homopiperazine dithiocarboxylic acid, 1-acetyl. Examples thereof include homopiperazine and 1-butyryl homopiperazine.

前記ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン化合物は、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン骨格を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば、下記式(V)に示すヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン化合物が例示できる。

Figure 2021116449
(一般式(V)中、R25〜R30は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1〜10の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。) The hexahydro-1,3,5-triazine compound is not particularly limited as long as it is a compound having a hexahydro-1,3,5-triazine skeleton, and is, for example, hexahydro-1,3,5 represented by the following formula (V). -Triazine compounds can be exemplified.
Figure 2021116449
(In the general formula (V), R 25 to R 30 independently represent hydrogen, an amino group-containing substituent, or a hydrocarbon inducer having 1 to 10 carbon atoms excluding the amino group-containing substituent. May be combined with each other to form a ring structure.)

前記ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン化合物の具体例としては、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−2,4,6−トリメチル−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(3−ジメチルアミノプロピル)−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリプロピル−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリエチル−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリイソプロピル−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリベンジル−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリス(2−ヒドロキシエチル)−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリニトロ−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリニトロソ−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−2,4,6−トリメチル−1,3,5−トリニトロ−1,3,5−トリアジン、ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアクリロイル−1,3,5−トリアジン、ヘキサメチレンテトラミン等が挙げられる。 Specific examples of the hexahydro-1,3,5-triazine compound include hexahydro-1,3,5-triazine, hexahydro-1,3,5-trimethyl-1,3,5-triazine, and hexahydro-2,4. , 6-trimethyl-1,3,5-triazine, hexahydro-1,3,5-tris (3-dimethylaminopropyl) -1,3,5-triazine, hexahydro-1,3,5-tripropyl-1 , 3,5-triazine, hexahydro-1,3,5-triethyl-1,3,5-triazine, hexahydro-1,3,5-triisopropyl-1,3,5-triazine, hexahydro-1,3 5-Tribenzyl-1,3,5-triazine, hexahydro-1,3,5-tris (2-hydroxyethyl) -1,3,5-triazine, hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3, 5-Triazine, Hexahydro-1,3,5-Trinitroso-1,3,5-Triazine, Hexahydro-2,4,6-trimethyl-1,3,5-Trinitro-1,3,5-Triazine, Hexahydro- Examples thereof include 1,3,5-triacryloyl-1,3,5-triazine and hexamethylenetetramine.

前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)の濃度は、ファイン部とラフ部が混在した微細なピッチパターン領域に対するファインパターンの形成を向上させる観点から、0.01〜10g/Lであることが好ましく、0.02〜5g/Lであることがより好ましく、0.05〜3g/Lであることがさらに好ましい。 The concentration of the aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring is 0.01 to 10 g from the viewpoint of improving the formation of a fine pattern in a fine pitch pattern region in which a fine portion and a rough portion are mixed. It is preferably / L, more preferably 0.02 to 5 g / L, and even more preferably 0.05 to 3 g / L.

<第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマー>
本発明の第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーは、公知のものが使用でき、例えば、ジシアンジアミド・ジエチレントリアミン重縮合体などのジシアンジアミド・ポリアルキレンポリアミン重縮合体、ジシアンジアミド・ホルムアルデヒド重縮合体、ジシアンジアミド・トリエチレンテトラミン重縮合体などのジシアンアミド系カチオン性ポリマー;ポリアリルアミン、アリルアミン・ジメチルアリルアミン共重合体、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重縮合体、ジアリルアミン酢酸塩・二酸化硫黄共重合体、ジアリルメチルエチルアンモニウムエチルサルフェイト・二酸化硫黄共重合体、ポリアリルアミンアミド硫酸塩、アリルアミン酢酸塩・ジアリルアミン酢酸塩共重合体、メチルジアリルアミンアミド硫酸塩重合体、ジアリルアミンアミド硫酸塩・マレイン酸共重合体などのポリアリルアミン系カチオン性ポリマー;ジメチルアミン・エピクロルヒドリン重縮合体などの脂肪族モノアミンとエピハロヒドリン化合物との重縮合体などが挙げられる。これらの中でも、直線性に優れた銅配線を形成できる観点から、前記第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーは、ジシアンジアミド・ジエチレントリアミン重縮合体などのジシアンジアミド・ポリアルキレンポリアミン重縮合体、ジシアンジアミド・ホルムアルデヒド重縮合体、シアンジアミド・トリエチレンテトラミン重縮合体、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド重縮合体が好ましい。前記第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーは、少なくとも1種を用いればよく、2種以上を組み合わせて用いることができる。
<Cationic polymer containing tertiary or quaternary nitrogen>
As the cationic polymer containing tertiary or quaternary nitrogen of the present invention, known ones can be used, for example, a dicyandiamide / polyalkylene polyamine polycondensate such as a dicyandiamide / diethylenetriamine polycondensate, or a dicyandiamide / formaldehyde polycondensate. , Dicianamide-based cationic polymers such as dicyandiamide / triethylenetetramine polycondensate; polyallylamine, allylamine / dimethylallylamine copolymer, diallyldimethylammonium chloride polycondensate, diallylamine acetate / sulfur dioxide copolymer, diallylmethylethylammonium Polyallylamine-based such as ethylsulfate / sulfur dioxide copolymer, polyallylamineamide sulfate, allylamine acetate / diallylamine acetate copolymer, methyldiallylamineamide sulfate polymer, diallylamineamide sulfate / maleic acid copolymer, etc. Cationic polymers; polycondensates of aliphatic monoamines such as dimethylamine / epichlorohydrin polycondensate and epihalohydrin compounds can be mentioned. Among these, from the viewpoint of being able to form a copper wiring having excellent linearity, the cationic polymer containing tertiary or quaternary nitrogen is a dicyandiamide / polyalkylene polyamine polycondensate such as a dicyandiamide / diethylenetriamine polycondensate. A dicyandiamide / formaldehyde polycondensate, a cyandiamide / triethylenetetramine polycondensate, and a diallyldimethylammonium chloride polycondensate are preferable. At least one type of the cationic polymer containing tertiary or quaternary nitrogen may be used, and two or more types may be used in combination.

前記第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーの濃度は、ファイン部とラフ部が混在した微細なピッチパターン領域に対するファインパターンの形成を向上させる観点から、0.001〜10g/Lであることが好ましく、0.005〜5g/Lであることがより好ましく、0.01〜2g/Lであることがさらに好ましい。 The concentration of the cationic polymer containing tertiary or quaternary nitrogen is 0.001 to 10 g / L from the viewpoint of improving the formation of a fine pattern in a fine pitch pattern region in which a fine portion and a rough portion are mixed. It is preferably 0.005 to 5 g / L, more preferably 0.01 to 2 g / L.

<グリコールエーテル類および/またはグリコール類>
本発明のエッチング液には、ファイン部とラフ部が混在した微細なピッチパターン領域に対して、ファインパターンの形成に優れ、ラフパターンの形成にも優れる観点から、グリコールエーテル類および/またはグリコール類を含むことが好ましい。前記グリコールエーテル類および/またはグリコール類は、2種以上を組み合わせて用いることができる。
<Glycol ethers and / or glycols>
The etching solution of the present invention contains glycol ethers and / or glycols from the viewpoint of excellent fine pattern formation and rough pattern formation for a fine pitch pattern region in which a fine portion and a rough portion are mixed. Is preferably included. The glycol ethers and / or glycols may be used in combination of two or more.

前記グリコールエーテル類としては、公知のものが使用でき、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。これらの中でも、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。 Known glycol ethers can be used, for example, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, and the like. Diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, Dipropylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, di Examples thereof include propylene glycol dimethyl ether. Among these, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and dipropylene glycol monomethyl ether are preferable.

前記グリコール類としては、公知のものが使用でき、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、メチルプロピレングリコール、ジメチルジグリコール、メチルエチルジグリコール、メチルジプロピレングリコール、メチルプロピレントリグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。これらの中でも、ジエチレングリコール、メチルプロピレングリコール、メチルジプロピレングリコール、メチルエチルジグリコールが好ましい。 Known glycols can be used, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, methylpropylene glycol, dimethyldiglycol, methylethyldiglycol, methyldipropylene glycol, methylpropylene triglycol, and the like. Examples thereof include polyethylene glycol and polypropylene glycol. Among these, diethylene glycol, methylpropylene glycol, methyldipropylene glycol, and methylethyldiglycol are preferable.

前記グリコールエーテル類および/またはグリコール類の濃度は、ファイン部とラフ部が混在した微細なピッチパターン領域に対するファインパターンとラフパターンの形成を向上させる観点から、0.01〜30g/Lであることが好ましく、0.1〜10g/Lであることがより好ましく、0.1〜5g/Lであることがさらに好ましい。 The concentration of the glycol ethers and / or glycols shall be 0.01 to 30 g / L from the viewpoint of improving the formation of the fine pattern and the rough pattern in the fine pitch pattern region in which the fine portion and the rough portion are mixed. , More preferably 0.1 to 10 g / L, and even more preferably 0.1 to 5 g / L.

本発明のエッチング液には、上述した成分以外にも、本発明の効果を妨げない程度に他の成分を添加してもよい。前記他の成分としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチルペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンなどの脂肪族非環式化合物;カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤などの成分安定剤を添加してもよい。なお、前記他の成分を添加する場合、その濃度は通常、0.001〜5g/L程度である。 In addition to the above-mentioned components, other components may be added to the etching solution of the present invention to the extent that the effects of the present invention are not impaired. Examples of the other components include aliphatic acyclic compounds such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylpentamine, and pentaethylenehexamine; and component stabilizers such as cationic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants. May be added. When the other components are added, the concentration thereof is usually about 0.001 to 5 g / L.

前記エッチング液は、前記の各成分を水に溶解させることにより、容易に調製することができる。前記水としては、イオン性物質および不純物を除去した水が好ましく、例えば、イオン交換水、純水、超純水などが好ましい。 The etching solution can be easily prepared by dissolving each of the above components in water. As the water, water from which ionic substances and impurities have been removed is preferable, and for example, ion-exchanged water, pure water, ultrapure water and the like are preferable.

前記エッチング液は、各成分を使用時に所定の濃度になるように配合してもよく、濃縮液を調製しておき使用直前に希釈して使用してもよい。前記エッチング液の使用方法は、特に限定されないが、サイドエッチングを効果的に抑制するには、後述するようにスプレーを用いてエッチングすることが好ましい。また、使用時のエッチング液の温度は、特に制限はないが、生産性を高く維持した上で、サイドエッチングを効果的に抑制するには20〜55℃で使用することが好ましい。 The etching solution may be blended so that each component has a predetermined concentration at the time of use, or a concentrated solution may be prepared and diluted immediately before use. The method of using the etching solution is not particularly limited, but in order to effectively suppress side etching, it is preferable to perform etching using a spray as described later. The temperature of the etching solution during use is not particularly limited, but it is preferably used at 20 to 55 ° C. in order to effectively suppress side etching while maintaining high productivity.

本発明の補給液は、本発明のエッチング液を連続または繰り返し使用する際に、前記エッチング液に添加する補給液であって、前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)と、前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)と、前記分子内に第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーを含む水溶液である。前記補給液中の各成分は、上述した本発明のエッチング液に配合できる成分と同様である。前記補給液を添加することにより、前記エッチング液の各成分比が適正に保たれるため、上述した本発明のエッチング液の効果を安定して維持できる。 The replenisher of the present invention is a replenisher to be added to the etching solution when the etching solution of the present invention is used continuously or repeatedly, and the heteroaromatic compound (A) having the 5-membered ring and the above 5 It is an aqueous solution containing an aliphatic heterocyclic compound (B) having a ~ 7-membered ring and a cationic polymer containing tertiary or quaternary nitrogen in the molecule. Each component in the supplement solution is the same as the component that can be blended in the etching solution of the present invention described above. By adding the supplementary solution, the ratio of each component of the etching solution is maintained appropriately, so that the effect of the etching solution of the present invention described above can be stably maintained.

また、本発明の補給液には、塩酸などの酸が含まれていてもよい。また、前記補給液には、塩化第二銅などの酸化性金属イオンが含まれていてもよい。また、前記補給液には、前記成分以外に、エッチング液に添加する他の成分が配合されていてもよい。尚、これらの前記補給液に含まれていてもよい成分は、前記補給液に含ませずに、本発明のエッチング液を連続または繰り返し使用する際に、本発明のエッチング液に直接添加することもできる。 Further, the supplementary solution of the present invention may contain an acid such as hydrochloric acid. Further, the supplementary solution may contain oxidizing metal ions such as cupric chloride. In addition to the above components, the supplement solution may contain other components to be added to the etching solution. It should be noted that these components that may be contained in the supplementary solution should be added directly to the etching solution of the present invention when the etching solution of the present invention is used continuously or repeatedly without being contained in the supplementary solution. You can also do it.

本発明の銅配線の形成方法は、銅層のエッチングレジストで被覆されていない部分をエッチングする銅配線の形成方法において、上述した本発明のエッチング液を用いてエッチングすることを特徴とする。これにより、上述したように、ファイン部とラフ部が混在した微細なピッチパターン領域に対して、優れた銅配線のファインパターンが形成できる。また、本発明の銅配線の形成方法を採用した銅配線形成工程において、本発明のエッチング液を連続または繰り返し使用する場合は、上述した本発明の補給液を添加しながらエッチングすることが好ましい。前記エッチング液の各成分比が適正に保たれるため、上述した本発明のエッチング液の効果を安定して維持できるからである。 The method for forming a copper wiring of the present invention is a method for forming a copper wiring for etching a portion of a copper layer not covered with an etching resist, characterized in that etching is performed using the etching solution of the present invention described above. As a result, as described above, an excellent fine pattern of copper wiring can be formed in a fine pitch pattern region in which a fine portion and a rough portion are mixed. Further, in the copper wiring forming step adopting the copper wiring forming method of the present invention, when the etching solution of the present invention is used continuously or repeatedly, it is preferable to perform etching while adding the replenishing solution of the present invention described above. This is because the ratio of each component of the etching solution is maintained appropriately, so that the effect of the etching solution of the present invention described above can be stably maintained.

本発明の銅配線の形成方法では、前記銅層のエッチングレジストで被覆されていない部分に、前記エッチング液をスプレーにより噴霧することが好ましい。サイドエッチングを効果的に抑制できるからである。スプレーする際、ノズルは特に限定されず、扇形ノズル、充円錐ノズル、2流体ノズルなどが使用できる。 In the method for forming copper wiring of the present invention, it is preferable to spray the etching solution onto the portion of the copper layer that is not covered with the etching resist. This is because side etching can be effectively suppressed. When spraying, the nozzle is not particularly limited, and a fan-shaped nozzle, a conical nozzle, a two-fluid nozzle, or the like can be used.

スプレーでエッチングする場合、スプレー圧は、0.04MPa以上が好ましく、0.08MPa以上がより好ましい。スプレー圧が0.04MPa以上であれば、保護皮膜を適切な厚みで銅配線の側面に形成できる。これにより、サイドエッチングを効果的に防止できる。なお、前記スプレー圧は、エッチングレジストの破損防止の観点から0.40MPa以下が好ましい。 When etching by spray, the spray pressure is preferably 0.04 MPa or more, more preferably 0.08 MPa or more. When the spray pressure is 0.04 MPa or more, a protective film can be formed on the side surface of the copper wiring with an appropriate thickness. Thereby, side etching can be effectively prevented. The spray pressure is preferably 0.40 MPa or less from the viewpoint of preventing damage to the etching resist.

次に、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定して解釈されるものではない。 Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples. The present invention is not construed as being limited to the following examples.

表1〜2に示す組成の各エッチング液を調製し、後述する条件でエッチングを行い、後述する評価方法により各項目について評価した。なお、表1〜2に示す組成の各エッチング液において、残部はイオン交換水である。また、表1〜2に示す塩酸の濃度は、塩化水素としての濃度である。 Each etching solution having the composition shown in Tables 1 and 2 was prepared, etched under the conditions described later, and each item was evaluated by the evaluation method described later. In each etching solution having the composition shown in Tables 1 and 2, the balance is ion-exchanged water. The concentration of hydrochloric acid shown in Tables 1 and 2 is the concentration of hydrogen chloride.

(使用した試験基板)
銅層の厚みが8μmの銅/ポリイミド積層板(東レフィルム加工製、商品名「PI−38N−CCS−08EO」)を用意し、この銅層上にフォトリソグラフィー法(レジスト剤(東京応化製「PMER−P−RZ30」))によってエッチングレジストパターンを形成した。エッチングレジストパターンは、厚み約4μm、ライン/スペース=11μm/7μmの18μmピッチパターン領域(ファイン部)と、ライン/スペース=16μm/9μmの25μmピッチパターン領域(ラフ部)とが、混在したレジストパターンを作製した。
(Test board used)
A copper / polyimide laminated plate (manufactured by Toray Film Co., Ltd., trade name "PI-38N-CCS-08EO") with a copper layer thickness of 8 μm was prepared, and a photolithography method (resist agent (manufactured by Tokyo Ohka) was applied on the copper layer. An etching resist pattern was formed by PMER-P-RZ30 ")). The etching resist pattern is a resist pattern in which an 18 μm pitch pattern region (fine portion) having a thickness of about 4 μm and a line / space = 11 μm / 7 μm and a 25 μm pitch pattern region (rough portion) having a line / space = 16 μm / 9 μm are mixed. Was produced.

(エッチング条件)
エッチングは、扇形ノズル(いけうち社製、商品名「ISVV9020」)を使用して、スプレー圧0.20MPa、処理温度35℃の条件で行った。処理時間については、18μmピッチにおいて、銅配線のボトム幅が8〜15μmになる時間とした。エッチング後、水洗、乾燥を行って、以下に示す評価を行った。
(Etching conditions)
Etching was performed using a fan-shaped nozzle (manufactured by Ikeuchi Co., Ltd., trade name "ISVV9020") under the conditions of a spray pressure of 0.20 MPa and a treatment temperature of 35 ° C. The processing time was set to the time during which the bottom width of the copper wiring became 8 to 15 μm at a pitch of 18 μm. After etching, it was washed with water and dried to perform the evaluation shown below.

(ファインパターンの評価)
エッチング処理した各試験基板を、塩酸(塩化水素濃度:7重量%)を用いて、扇形ノズル(いけうち社製、商品名:ISVV9020)でスプレー圧0.15MPa、処理時間40秒で保護皮膜を除去し、アセトンに20秒間(もしくは、3重量%水酸化ナトリウム水溶液60秒間)浸漬し、エッチングレジストを除去した。そして、各試験基板の一部を切断し、これを冷間埋め込み樹脂に埋め込み、配線の断面を観察できるように研磨加工をおこない、断面観察用のサンプルを作製した。配線の断面観察は、光学顕微鏡を用いて、画像撮影をし、配線のトップ幅およびボトム幅の計測をおこなった。この時、計測は、n=2以上おこない、トップ幅およびボトム幅は、この平均値とした。尚、表中のB−Tは、銅配線のボトム幅−トップ幅の値である。表中のファイン部の欄は、ライン/スペース=11μm/7μmの18μmピッチパターン領域のB−Tの値が0≦B−T≦2μmの場合を○、それ以外の場合を×とした。ファイン部の直線性はボトム幅を50点測長し、それらの標準偏差を割り出し、0.50以下の場合を〇(直線性の合格基準)、それ以外の場合を×と判断した。また、ラフ部の欄は、ライン/スペース=19μm/9μmの25μmのピッチパターン領域のB−Tの値が0以上であれば、ラフパターンのボトム部でのくびれが発生し難い観点から好ましい。さらに、ファイン部のB−Tからラフ部のB−Tを引いた数値を疎密差と定義し、この数値が0に近いほど、ファイン部とラフ部のエッチング性に差ないと判断できるため、好ましい。
(Evaluation of fine pattern)
Each etched test substrate was sprayed with hydrochloric acid (hydrogen chloride concentration: 7% by weight) using a fan-shaped nozzle (manufactured by Ikeuchi, trade name: ISVV9020) at a spray pressure of 0.15 MPa and a protective film was removed in a treatment time of 40 seconds. Then, it was immersed in acetone for 20 seconds (or 3 wt% aqueous sodium hydroxide solution for 60 seconds) to remove the etching resist. Then, a part of each test substrate was cut, embedded in a cold-embedded resin, and polished so that the cross section of the wiring could be observed to prepare a sample for cross-section observation. To observe the cross section of the wiring, an image was taken using an optical microscope, and the top width and bottom width of the wiring were measured. At this time, the measurement was performed with n = 2 or more, and the top width and the bottom width were taken as the average value. In addition, BT in the table is the value of the bottom width-top width of the copper wiring. In the column of the fine part in the table, the case where the value of BT in the 18 μm pitch pattern region of line / space = 11 μm / 7 μm was 0 ≦ BT ≦ 2 μm was marked with ◯, and the other cases were marked with ×. For the linearity of the fine part, the bottom width was measured at 50 points, their standard deviations were calculated, and when it was 0.50 or less, it was judged as 〇 (passing standard for linearity), and in other cases, it was judged as x. Further, in the rough portion column, when the value of BT in the 25 μm pitch pattern region of line / space = 19 μm / 9 μm is 0 or more, it is preferable from the viewpoint that constriction at the bottom portion of the rough pattern is unlikely to occur. Further, the numerical value obtained by subtracting the BT of the rough portion from the BT of the fine portion is defined as the sparse / dense difference, and it can be judged that the closer this numerical value is to 0, the more the etching property of the fine portion and the rough portion is not different. preferable.

Figure 2021116449
Figure 2021116449

Figure 2021116449
Figure 2021116449

Claims (8)

銅のエッチング液であって、
前記エッチング液は、酸と、酸化性金属イオンと、5員環を有する複素芳香族化合物(A)と、5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)と、分子内に第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーを含み、
前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する複素芳香族化合物であり、
前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する脂肪族複素環式化合物であることを特徴とするエッチング液。
It is a copper etching solution
The etching solution contains an acid, an oxidizing metal ion, a heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring, and an aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring. Contains cationic polymers containing tertiary or quaternary nitrogen,
The heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring is a heteroaromatic compound having one or more nitrogen atoms as heteroatoms constituting the ring.
The aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring is an etching solution characterized by being an aliphatic heterocyclic compound having one or more nitrogen atoms as heteroatoms constituting the ring.
前記酸が、塩酸であることを特徴とする請求項1に記載のエッチング液。 The etching solution according to claim 1, wherein the acid is hydrochloric acid. 前記酸化性金属イオンが、第二銅イオンであることを特徴とする請求項1または2に記載のエッチング液。 The etching solution according to claim 1 or 2, wherein the oxidizing metal ion is a cupric ion. 前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)が、イミダゾール化合物、ピラゾール化合物、トリアゾール化合物、およびテトラゾール化合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエッチング液。 Claims 1 to 3 characterized in that the heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring is one or more compounds selected from the group consisting of an imidazole compound, a pyrazole compound, a triazole compound, and a tetrazole compound. The etching solution according to any one of. 前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)が、ピロリジン化合物、ピペリジン化合物、ピペラジン化合物、ホモピペラジン化合物、およびヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン化合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のエッチング液。 The aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring is selected from the group consisting of a pyrrolidine compound, a piperazine compound, a piperazine compound, a homopiperazin compound, and a hexahydro-1,3,5-triazine compound1 The etching solution according to any one of claims 1 to 4, which is a compound of more than one species. グリコールエーテル類および/またはグリコール類を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のエッチング液。 The etching solution according to any one of claims 1 to 5, which comprises glycol ethers and / or glycols. 請求項1〜6のいずれかに記載のエッチング液を連続または繰り返し使用する際に、前記エッチング液に添加する補給液であって、
前記補給液は、5員環を有する複素芳香族化合物(A)と、5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)と、分子内に第三級または第四級窒素を含むカチオン性ポリマーを含む水溶液であり、
前記5員環を有する複素芳香族化合物(A)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する複素芳香族化合物であり、
前記5〜7員環を有する脂肪族複素環式化合物(B)は、環を構成するヘテロ原子として窒素原子を1つ以上有する脂肪族複素環式化合物であることを特徴とする補給液。
A supplementary solution to be added to the etching solution when the etching solution according to any one of claims 1 to 6 is used continuously or repeatedly.
The replenisher contains a heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring, an aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring, and tertiary or quaternary nitrogen in the molecule. An aqueous solution containing a cationic polymer
The heteroaromatic compound (A) having a 5-membered ring is a heteroaromatic compound having one or more nitrogen atoms as heteroatoms constituting the ring.
The aliphatic heterocyclic compound (B) having a 5- to 7-membered ring is a supplement solution characterized by being an aliphatic heterocyclic compound having one or more nitrogen atoms as heteroatoms constituting the ring.
銅層のエッチングレジストで被覆されていない部分をエッチングする銅配線の形成方法であって、
請求項1〜7のいずれかに記載のエッチング液を用いてエッチングすることを特徴とする銅配線の形成方法。
A method for forming copper wiring that etches a portion of a copper layer that is not covered with an etching resist.
A method for forming copper wiring, which comprises etching with the etching solution according to any one of claims 1 to 7.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009079284A (en) * 2007-09-04 2009-04-16 Mec Kk Etching liquid, and method for forming conductor pattern
JP2009221596A (en) * 2008-02-20 2009-10-01 Mec Kk Etching liquid, and method for forming copper wiring using the same
JP2013104104A (en) * 2011-11-14 2013-05-30 Mec Kk Etching solution, replenishment solution, and method for forming copper wiring
JP2014224303A (en) * 2013-04-15 2014-12-04 メック株式会社 Etchant, replenishment liquid, and method for forming copper wiring
JP2017048409A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 メック株式会社 Etching solution, replenishment solution, and copper wiring formation method
JP2018193602A (en) * 2017-05-22 2018-12-06 メック株式会社 Etchant, feeding liquid, and method for forming copper wiring

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4224436B2 (en) 2003-07-25 2009-02-12 メック株式会社 Etching agent, replenisher, and copper wiring manufacturing method using the same
KR102404226B1 (en) * 2016-10-31 2022-06-02 주식회사 이엔에프테크놀로지 ETCHANT composition
JP6338232B1 (en) * 2017-09-22 2018-06-06 メック株式会社 Copper surface roughening method and wiring board manufacturing method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009079284A (en) * 2007-09-04 2009-04-16 Mec Kk Etching liquid, and method for forming conductor pattern
JP2009221596A (en) * 2008-02-20 2009-10-01 Mec Kk Etching liquid, and method for forming copper wiring using the same
JP2013104104A (en) * 2011-11-14 2013-05-30 Mec Kk Etching solution, replenishment solution, and method for forming copper wiring
JP2014224303A (en) * 2013-04-15 2014-12-04 メック株式会社 Etchant, replenishment liquid, and method for forming copper wiring
JP2017048409A (en) * 2015-08-31 2017-03-09 メック株式会社 Etching solution, replenishment solution, and copper wiring formation method
JP2018193602A (en) * 2017-05-22 2018-12-06 メック株式会社 Etchant, feeding liquid, and method for forming copper wiring

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