JPH116083A - Dissolving liquid for copper or copper alloy, its production, etching, chemical polishing and forming method of copper and copper alloy, and production of printed circuit board - Google Patents

Dissolving liquid for copper or copper alloy, its production, etching, chemical polishing and forming method of copper and copper alloy, and production of printed circuit board

Info

Publication number
JPH116083A
JPH116083A JP15646897A JP15646897A JPH116083A JP H116083 A JPH116083 A JP H116083A JP 15646897 A JP15646897 A JP 15646897A JP 15646897 A JP15646897 A JP 15646897A JP H116083 A JPH116083 A JP H116083A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copper
solution
copper alloy
etching
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15646897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihide Yamaguchi
欣秀 山口
Reiko Arakawa
玲子 荒川
Isamu Tanaka
勇 田中
Yoshinori Muramatsu
善徳 村松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP15646897A priority Critical patent/JPH116083A/en
Publication of JPH116083A publication Critical patent/JPH116083A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/32Alkaline compositions
    • C23F1/34Alkaline compositions for etching copper or alloys thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/18Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F3/00Brightening metals by chemical means
    • C23F3/02Light metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F3/00Brightening metals by chemical means
    • C23F3/04Heavy metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an oxidizing and dissolving liquid which can be used for both of an etching process and a polishing process by incorporating an oxidizing agent and a coordinate compd. as a compd. which coordinates with uni- or bivalent copper ion so as to give characteristics as a chemical polishing liquid to a copper etching liquid. SOLUTION: This dissolving liquid for copper and copper alloy contains a coordinate compd. as a component of the dissolving liquid, so that copper ion dissolved from the objective body does not react with chlorine ion to produce copper chloride having low solubility but forms a complex having high solubility with water. As a result, deposition of copper chloride on the surface of the objective body is not caused. The complex forming reaction is accelerated in the presence of the chlorine ion under acid conditions, which accompanies acceleration of elution of copper. The dissolving liquid has high resistance against mixing of chlorine. Therefore, hydrogen peroxide or peroxodisulfate can be used as an oxidizing agent. The obtd. liquid can be used as a chemical polishing agent which can be easily controlled, has high safety and is preferable from the environmental and hygienic viewpoints.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、銅または銅合金の
化学溶解に係り、銅または銅合金の化学溶解液とその製
造方法、銅または銅合金からななる成形体の該溶解液を
用いた化学研磨方法および形成方法、ならびに、銅また
は銅合金からなる配線を備えるプリント配線基板の製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the chemical dissolution of copper or a copper alloy, and relates to a chemical dissolution of copper or a copper alloy and a method for producing the same, and a solution of a molded product made of copper or a copper alloy. The present invention relates to a chemical polishing method and a forming method, and a method for manufacturing a printed wiring board provided with wiring made of copper or a copper alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】銅または銅合金を化学的に溶解加工する
という技術は幅広い分野で使われており、管楽器や彫
像、装飾品、銅版の制作にとどまらず、近年では資源回
収の分野や、半導体製品(フリップチップ素子、リード
フレーム等)、プリント配線基板などの電子・電気部品
製造の分野でも不可欠の技術となっている。これら種々
の分野に適用する際には、それぞれの使用目的、加工物
に応じて液の成分・組成や処理条件がそれぞれ最適化さ
れており、それらの技術は化学研磨加工とエッチング加
工との2系統に大別できる。
2. Description of the Related Art The technology of chemically melting copper or copper alloys is used in a wide range of fields, and is not limited to the production of wind instruments, statues, ornaments, and copper plates. It is an indispensable technology in the field of manufacturing electronic and electrical components such as products (flip chip elements, lead frames, etc.) and printed wiring boards. When applied to these various fields, the components and compositions of the liquids and the processing conditions are optimized according to the purpose of use and the workpiece, respectively. They can be roughly divided into strains.

【0003】化学研磨加工は、図2に示すように、汚れ
7が付着したり凹凸8が存在したりする基材9の表面を
溶解液を用いて溶解除去することにより、表面の平滑な
基材10を得るものである。また、エッチング加工は、
図3に示すように、基材9表面に所定のパターンのエッ
チングレジスト11を形成しておき、基材9のレジスト
11に覆われていない露出部分を、溶解液を用いて溶解
除去することにより、所望の形状の成形体12を得ると
いうものである。
As shown in FIG. 2, chemical polishing is performed by dissolving and removing the surface of a substrate 9 to which dirt 7 is attached or irregularities 8 are present using a dissolving liquid, thereby obtaining a smooth surface. The material 10 is obtained. Also, the etching process,
As shown in FIG. 3, an etching resist 11 having a predetermined pattern is formed on the surface of the base material 9, and an exposed portion of the base material 9 that is not covered with the resist 11 is dissolved and removed using a dissolving solution. , To obtain a molded body 12 having a desired shape.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】エッチング加工と化学
研磨加工とは、いずれも金属の酸化的溶解という近似の
化学反応現象を用いているにもかかわらず、実用上、系
統の全く異なる2種類の処理液により行なわれる。例え
ば、精密機械部品や電子部品の製造工程(図4に示す)
では、銅基材9表面を化学研磨により粗化した後、得ら
れた粗化面14表面に所定のパターンのレジスト膜4を
成膜し、エッチング加工して所望の凹部15を形成する
というように、エッチング工程と化学研磨工程との両方
を経ることが多い。このような製造工程では、化学研磨
とエッチングとのそれぞれの工程に用いるために、異な
る2種類以上の処理液を用意する必要があり、同じ金属
の酸化的溶解処理のために2種類以上の処理液を管理
し、排液処理しなければならず、それらに二重のコスト
を費やさねばならない。
The etching process and the chemical polishing process use two types of completely different systems in practical use, although both use an approximate chemical reaction phenomenon of oxidative dissolution of metal. This is performed with a processing solution. For example, manufacturing process of precision machine parts and electronic parts (shown in FIG. 4)
Then, after roughening the surface of the copper base material 9 by chemical polishing, the resist film 4 having a predetermined pattern is formed on the surface of the roughened surface 14, and the desired concave portion 15 is formed by etching. Often, both an etching step and a chemical polishing step are performed. In such a manufacturing process, it is necessary to prepare two or more different treatment liquids for use in the respective steps of chemical polishing and etching, and two or more treatment liquids for oxidative dissolution treatment of the same metal. Liquids have to be managed and drained, and they have to cost double.

【0005】そこで本発明は、エッチング加工と研磨加
工との両用に使い分け可能な酸化溶解液を提供すること
を第1の目的とする。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide an oxidized solution that can be used for both etching and polishing.

【0006】銅または銅合金の化学研磨加工には、古く
から、硝酸系あるいはクロム酸系の溶解液が使われてき
たが、これらは作業中に有毒ガス(亜硝酸ガス)を発生
したり、作業後に多量の有害廃棄物(6価クロム)を発
生するため、近年では、より安全で環境衛生上にも好ま
しい過酸化水素−鉱酸系、特に過酸化水素−硫酸系の化
学研磨液が使われるようになってきた。
For a long time, nitric acid-based or chromic acid-based solutions have been used for chemical polishing of copper or copper alloys. These solutions generate toxic gases (nitrite gas) during the work. Since a large amount of hazardous waste (hexavalent chromium) is generated after the work, in recent years, a chemical polishing solution of a hydrogen peroxide-mineral acid system, particularly a hydrogen peroxide-sulfuric acid system, which is safer and preferable for environmental health, has been used. It has come to be.

【0007】例えば、特公昭51−28565号公報、
特開昭49−36546号公報、特開昭49−9322
6号公報、特開昭49−98731号公報、特開昭49
−109223号公報、特開昭49−122432号公
報、特開昭52−21222号公報、特開昭52−22
192号公報、特開平3−193886号公報、特開平
6−179984号公報などには、過酸化水素−鉱酸
(過酸化水素−硫酸)混合物の中に、リン酸、脂肪族ア
ルコール、脂肪族アミン、カルボン酸、アゾール類、ホ
ウ酸イオン、界面活性剤などの添加剤を加えることによ
り、過酸化水素の分解を抑制し、あるいは、液の粘度を
調整して浴管理を簡素化、浴を長寿命化し、かつ効率的
な光沢処理を達成する技術が提案されている。
For example, Japanese Patent Publication No. Sho 51-28565,
JP-A-49-36546, JP-A-49-9322
No. 6, JP-A-49-98731, JP-A-49-98731
JP-A-109223, JP-A-49-122432, JP-A-52-21222, JP-A-52-22
No. 192, JP-A-3-193886, JP-A-6-179988 and the like disclose phosphoric acid, aliphatic alcohols, aliphatic alcohols in a hydrogen peroxide-mineral acid (hydrogen peroxide-sulfuric acid) mixture. Addition of additives such as amines, carboxylic acids, azoles, borate ions, and surfactants suppresses the decomposition of hydrogen peroxide, or simplifies bath management by adjusting the viscosity of the solution. Techniques for prolonging the life and achieving efficient gloss processing have been proposed.

【0008】しかしながら、上に引用した技術に基づく
化学研磨液には、塩素あるいは塩素イオンが混入する
と、その量が微量(約10ppm程度)であっても、研
磨作用がほぼ消失するうえ、浴寿命も著しく短くなりや
すいという欠点がある。そのため、過酸化水素−鉱酸系
化学研磨剤には、工業用水や上水道水を建浴源水として
使用できず、脱イオン水を使う必要がある。この点が、
銅または銅合金の成形加工・製造における化学研磨処理
の普及を妨げる要因となっている。
However, when chlorine or chloride ions are mixed in the chemical polishing liquid based on the above-cited technology, even if the amount is small (about 10 ppm), the polishing action is almost lost and the bath life is reduced. Also has the drawback that it tends to be significantly shorter. Therefore, industrial water or tap water cannot be used as a building bath source water for the hydrogen peroxide-mineral acid chemical polishing agent, and deionized water must be used. This point
This is a factor that hinders the spread of chemical polishing in the forming and manufacturing of copper or copper alloys.

【0009】この問題を解決する技術として、特開昭4
9−104840号公報や特開平1−159385号公
報には、塩素イオンの存在下でも有効に作用する過酸化
水素−鉱酸系の化学研磨剤の組成が提案されているが、
実用性の点で依然改善の余地がある。例えば、前者の技
術では塩素混入量として工業用水や水道水程度(最大約
50ppm程度)が限度である。そのため、加工物表面
に塩素が付着していたり、あるいは加工前処理として塩
素を含む薬剤を使用したりして、研磨浴に100ppm
を越えて塩素が混入する場合には全く研磨作用が消失す
る。また、後者の技術では最大3重量%(1mol/
L)程度の塩素イオン濃度まで研磨作用を保持するが、
浴中の非解離リン酸、リン酸イオン、リン酸1水素イオ
ン、リン酸2水素イオンの各成分濃度およびその相対濃
度比を特定の計算式に基づいて厳密に制御・管理する必
要があり、さらに浴のpHの管理幅が1.25〜3とい
う比較的狭い範囲に制限されるなど、浴管理の点で実用
性が高いとはいえない。
As a technique for solving this problem, Japanese Patent Laid-Open No.
In JP-A-9-104840 and JP-A-1-159385, a composition of a hydrogen peroxide-mineral acid-based chemical polishing agent that works effectively even in the presence of chloride ions has been proposed.
There is still room for improvement in practicality. For example, in the former technique, the amount of chlorine contamination is limited to about industrial water or tap water (about 50 ppm at maximum). Therefore, chlorine adheres to the surface of the workpiece, or a chemical containing chlorine is used as a pretreatment for processing, and 100 ppm is added to the polishing bath.
If chlorine is mixed in beyond this, the polishing action is completely lost. In the latter technology, a maximum of 3% by weight (1 mol /
L) The polishing action is maintained up to the chloride ion concentration of about
It is necessary to strictly control and manage the concentration of each component of the non-dissociated phosphate, phosphate ion, monohydrogen phosphate ion and dihydrogen phosphate ion in the bath and the relative concentration ratio based on a specific calculation formula. Further, the control range of the pH of the bath is limited to a relatively narrow range of 1.25 to 3, and the bath is not practically high in terms of bath management.

【0010】しかし、過酸化水素−鉱酸系やペルオキソ
二硫酸塩系の化学研磨液は、安全性や環境衛生上優れた
特性を持つ。そこで本発明は、塩素や塩素イオンの混入
に対して耐性が高く、酸化剤として過酸化水素やペルオ
キソ二硫酸塩を用いることのできる化学研磨液を提供す
ることを第2の目的とする。
[0010] However, a chemical polishing solution of a hydrogen peroxide-mineral acid type or a peroxodisulfate type has excellent properties in terms of safety and environmental hygiene. Accordingly, a second object of the present invention is to provide a chemical polishing liquid which has high resistance to the incorporation of chlorine or chloride ions and can use hydrogen peroxide or peroxodisulfate as an oxidizing agent.

【0011】また、過酸化水素−鉱酸(過酸化水素−硫
酸)混合物の持っている銅の酸化的溶解作用をエッチン
グ加工液として活用することも可能であり、実際に過酸
化水素−鉱酸系統の銅エッチング加工液も市販されてい
る。しかし、過酸化水素−鉱酸系やペルオキソ二硫酸塩
系の溶解液を銅のエッチング加工に使用することはむし
ろまれで、塩化鉄系あるいは塩化銅系溶解液の使用が主
流である。これは、過酸化水素−鉱酸系やペルオキソ二
硫酸塩系の溶解液が、塩化鉄系あるいは塩化銅系溶解液
に比較して、エッチング均一性、浴寿命、浴安定性、コ
スト、取扱易さなどの点で実用性に劣るからである。
It is also possible to utilize the oxidative dissolution of copper in a hydrogen peroxide-mineral acid (hydrogen peroxide-sulfuric acid) mixture as an etching solution, and to actually use the hydrogen peroxide-mineral acid. A series of copper etching solutions are also commercially available. However, it is rather rare to use a hydrogen peroxide-mineral acid or peroxodisulfate solution for copper etching, and an iron chloride or copper chloride solution is mainly used. This is because hydrogen peroxide-mineral acid or peroxodisulfate solution has better etching uniformity, bath life, bath stability, cost, and easier handling than iron chloride or copper chloride solution. This is because the method is inferior in practicality in terms of, for example,

【0012】これらの問題を解決して過酸化水素−鉱酸
系エッチング液に実用性を付与する技術が、特開昭58
−110677号公報や特公平8−3149号公報にお
いて提案されている。これらの公報記載の技術は、過硫
酸アンモニウム水溶液に特定濃度の塩化物(塩化アンモ
ニウムや塩化ナトリウムなど)を添加してエッチング液
とすることにより、サイドエッチング(エッチングによ
り生ずる凹部の側面へのエッチング、すなわちエッチン
グ対象表面に平行な方向へのエッチング)を抑えつつ、
エッチング速度の向上とエッチング均一性の向上を図
り、あるいはエッチング浴の長寿命化をはかるものであ
る。しかし、この塩化物を用いる方法では、被加工物表
面に塩化銅が沈積し、被加工物の黒ずみ、特性(電気電
導率、熱伝導率)の劣化などの新たな問題が生じる。
A technique for solving these problems and imparting practicality to a hydrogen peroxide-mineral acid etching solution is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1983.
This is proposed in Japanese Patent Publication No. 110677 and Japanese Patent Publication No. 8-3149. The techniques described in these publications are based on side etching (etching on the side surface of a concave portion generated by etching, ie, etching of an aqueous solution of ammonium persulfate by adding a specific concentration of chloride (such as ammonium chloride or sodium chloride) to an etching solution. While suppressing etching in the direction parallel to the surface to be etched)
The purpose is to improve the etching rate and the etching uniformity, or to prolong the life of the etching bath. However, in the method using the chloride, copper chloride is deposited on the surface of the workpiece, causing new problems such as darkening of the workpiece and deterioration of characteristics (electrical conductivity and thermal conductivity).

【0013】そこで本発明は、エッチング均一性、浴寿
命、浴安定性、コスト、取扱易さに優れ、被加工物表面
の変色などを起こさない実用的なエッチング加工液を提
供することを第3の目的とする。
Therefore, the present invention is to provide a practical etching solution which is excellent in etching uniformity, bath life, bath stability, cost, ease of handling and does not cause discoloration of the surface of a workpiece. The purpose of.

【0014】また、銅または銅合金の加工の分野におい
て、特に微細な形状の加工を行う際には、一般に、以下
のような一連のプロセスにより銅基材を加工する。すな
わち、被加工物である銅基材上にレジストを成膜し、こ
れをパターン化し、このレジストパターンに覆われてい
ない露出箇所の銅基材を選択的にエッチングした後、レ
ジストを剥離する、という一連のプロセスである。
In the field of copper or copper alloy processing, particularly when processing fine shapes, a copper base material is generally processed by a series of processes as described below. That is, a resist is formed on a copper base material that is a workpiece, patterned, and after selectively etching the exposed copper base material that is not covered with the resist pattern, the resist is removed. It is a series of processes.

【0015】このプロセスによって銅を加工する場合、
レジスト剥離後に得られる銅パターンの上にはレジスト
断片が残ることがある。特に、細密パターン形成の際、
レジスト密着性を向上させる目的でレジスト成膜前に銅
基材表面を粗化する工程を実施している場合には、銅基
材表面に形成された微細な凹面にレジスト断片が残留し
やすい。
When processing copper by this process,
A resist fragment may remain on the copper pattern obtained after the resist is stripped. In particular, when forming a fine pattern,
When the step of roughening the surface of the copper base material before the formation of the resist is performed for the purpose of improving the resist adhesion, the resist fragments are likely to remain on the fine concave surface formed on the surface of the copper base material.

【0016】レジスト断片が残留すると、外観不良、プ
ロセス次工程の汚染、被加工物の特性低下(電気伝導
性、熱伝導性)、など様々な不具合を引き起こす原因と
なる。特に、上述の銅基材成形プロセスによって電子・
電気回路を製造する場合には、レジスト断片の残留によ
り配線接続不良やめっき異常が起こったり、検査工程で
の誤検出を誘発したり、あるいは半田付け不良を引き起
こすなど、歩留りを低下させ、製造効率を悪化させる。
そこで、このようなレジストの残留を避けるため、レジ
スト剥離条件を強化することが一般に行われるが、レジ
スト剥離は加温下のアルカリ性で行われるため、レジス
ト剥離条件の強化は銅基材表面の変色(いわゆるアルカ
リ焼け)という別の問題を引き起こすことが多い。
The remaining resist fragments cause various problems such as poor appearance, contamination of the next process, and deterioration of the properties of the workpiece (electrical conductivity and thermal conductivity). In particular, the electronic and
When manufacturing electrical circuits, poor wiring yields and abnormal plating due to residual resist fragments, erroneous detection in the inspection process, or soldering failures are caused. Worsen.
Therefore, in order to avoid such residue of the resist, it is common to strengthen the resist stripping condition.However, since the resist stripping is performed under an alkaline condition under heating, the strengthening of the resist stripping condition is performed by discoloring the copper base material surface. Another problem often arises (so-called alkali burn).

【0017】そこで本発明は、銅または銅めっきの成形
体、特に微細な成形体の成形(加工・製造)に際して、
残留したレジストによる不具合を回避することのできる
成形体の成形方法と、該成形方法を用いた、銅または銅
合金からなる成形体を含む構造体、特に、銅または銅合
金からなる配線を備えるプリント配線基板の製造方法と
を提供することを第4の目的とする。
Accordingly, the present invention provides a method for forming (working / manufacturing) a copper or copper-plated molded product, particularly a fine molded product.
A method for forming a molded body capable of avoiding problems caused by remaining resist, and a structure including a molded body made of copper or a copper alloy using the molding method, in particular, a print including a wiring made of copper or a copper alloy A fourth object is to provide a method for manufacturing a wiring board.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】発明者らは、銅エッチン
グ液に化学研磨液としての特性を付与することにより、
エッチング速度やエッチング均一性を維持したまま、被
加工物表面の塩化銅沈積を抑制できることを見出して本
発明に至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention provide a copper etching solution with properties as a chemical polishing solution,
The present inventors have found that copper chloride deposition on the surface of the workpiece can be suppressed while maintaining the etching rate and the etching uniformity.

【0019】上記第1の目的を達成するため、本発明で
は、酸化剤と、配位性化合物(すなわち、1価または2
価の銅イオンに配位する化合物)とを含有する銅または
銅合金用溶解液(以下、単に銅溶解液と呼ぶ)と、その
製造方法とが提供される。本発明の銅溶解液は、銅(そ
の合金を含む。以下、同様)のエッチング液としての特
性と、化学研磨液としての特性を両方具備しており、処
理条件(時間、温度、濃度等)を適宜選択することによ
り、エッチング液または化学研磨液として使い分けるこ
とができる。
In order to achieve the first object, according to the present invention, an oxidizing agent and a coordinating compound (that is, monovalent or divalent) are used.
And a solution for copper or a copper alloy (hereinafter simply referred to as a copper solution) containing a compound that coordinates with a multivalent copper ion), and a method for producing the same. The copper solution of the present invention has both the properties as an etchant for copper (including its alloys; the same applies hereinafter) and the properties as a chemical polishing solution, and the processing conditions (time, temperature, concentration, etc.) Can be properly used as an etching solution or a chemical polishing solution.

【0020】本発明の銅溶解液における配位性化合物
は、被加工物表面から溶出してくる銅イオンと反応して
水への溶解性の高い錯体を形成する作用を有する。本発
明では、配位性化合物が溶解液の成分として含まれてい
るため、被加工物から溶出してくる銅イオンは、塩素イ
オンと反応して低溶解性の塩化銅を生成する代わりに、
水への溶解性の高い錯体を形成し、その結果、被加工物
表面への塩化銅の沈積が起こらない。発明者が行った実
験によると、この錯体形成反応は酸性条件下では塩素イ
オンの存在によって加速され、それに対応して銅の溶出
も加速されることが判った。これは、銅錯体イオンが水
和銅イオンと比べて熱力学的にはより安定なためである
と推測できる。
The coordinating compound in the copper solution of the present invention has a function of reacting with copper ions eluted from the surface of the workpiece to form a complex having high solubility in water. In the present invention, since the coordinating compound is included as a component of the solution, copper ions eluted from the workpiece, instead of reacting with chloride ions to produce low-soluble copper chloride,
A complex with high solubility in water is formed, so that copper chloride does not deposit on the surface of the workpiece. Experiments performed by the inventor have shown that this complex formation reaction is accelerated by the presence of chloride ions under acidic conditions, and copper elution is correspondingly accelerated. This may be because copper complex ions are more thermodynamically stable than hydrated copper ions.

【0021】本発明の銅溶解液は、上述の配位性化合物
を含んでいるため、塩素混入への耐性が高い。従って、
酸化剤として過酸化水素やペルオキソ二硫酸塩を使用す
ることができる。なお、酸化剤として過酸化水素を用い
る場合には、鉱酸をさらに用いる。このような安全性や
環境衛生上優れた特性を持つ酸化剤を用いることによ
り、本発明の銅溶解液は、液管理の容易で、安全性が高
く、環境衛生上も好ましい化学研磨液として用いること
ができる。
Since the copper solution of the present invention contains the above-mentioned coordinating compound, it has high resistance to chlorine contamination. Therefore,
Hydrogen peroxide or peroxodisulfate can be used as the oxidizing agent. When hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent, a mineral acid is further used. By using such an oxidizing agent having excellent properties in safety and environmental hygiene, the copper solution of the present invention is easy to manage, has high safety, and is used as a preferable chemical polishing liquid in terms of environmental hygiene. be able to.

【0022】また、本発明者らは、塩素イオンは、水溶
液中での移動速度が速いために、被加工物表面の均一な
溶解を促進することを見出した。上述のように本発明の
銅溶解液は塩素イオンへの耐性が高いため、溶解の均一
性を向上させるために塩素イオンの供給源として塩化物
をさらに含ませることができる。
Further, the present inventors have found that chloride ions promote uniform dissolution of the surface of the workpiece because the migration speed in the aqueous solution is high. As described above, since the copper solution of the present invention has high resistance to chloride ions, chloride can be further contained as a supply source of chloride ions in order to improve the uniformity of dissolution.

【0023】本発明では、塩化物を添加することによ
り、エッチング均一性、浴寿命、浴安定性などを向上さ
せるとともに、配位性化合物を添加することで被加工物
表面への塩化銅の沈積が抑制されるため、安全性が高
く、環境衛生上も好ましい過酸化水素やペルオキソ二硫
酸塩を酸化剤として用いつつ、エッチング均一性や浴安
定性などに優れる実用的なエッチング加工液として用い
ることができる。
In the present invention, the addition of chloride improves etching uniformity, bath life, bath stability, and the like, and the addition of a coordinating compound causes the deposition of copper chloride on the surface of the workpiece. Use of hydrogen peroxide and peroxodisulfate as oxidizing agents, which are highly safe and environmentally friendly because they are suppressed, and are used as a practical etching solution with excellent etching uniformity and bath stability Can be.

【0024】さらに、本発明では、上記第4の目的を達
成するため、上述の銅溶解液を用いた化学研磨方法およ
びエッチング方法、ならびに、該方法を用いてエッチン
グ加工および/または化学研磨処理を行なう工程を備え
る、銅成形体またはそれを含む構造体(特にプリント配
線基板)の製造方法が提供される。
Further, in the present invention, in order to achieve the fourth object, a chemical polishing method and an etching method using the above-mentioned copper solution, and an etching process and / or a chemical polishing process using the method are performed. There is provided a method for manufacturing a copper molded body or a structure including the same (particularly, a printed wiring board), which includes a step of performing.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明では、配位性化合物の濃度
を、酸化剤に対するモル比(以下、相対モル濃度比と呼
ぶ)で0.001%〜3%の範囲となるように調整して
用いることが望ましく、相対モル濃度比で0.03〜
1.5%とすることが特に好ましい。相対モル濃度比が
0.001%未満の場合には、塩素混入に対する耐性が
十分ではなく溶解液としての作用が低下することがあ
る。また、相対モル濃度比が3%以上になると、廃液処
理が困難になる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, the concentration of a coordinating compound is adjusted so that the molar ratio to an oxidizing agent (hereinafter referred to as a relative molar concentration ratio) is in the range of 0.001% to 3%. It is preferable to use the compound in a relative molar concentration ratio of 0.03 to
It is particularly preferred to be 1.5%. When the relative molar concentration ratio is less than 0.001%, the resistance to chlorine contamination is not sufficient, and the action as a solution may be reduced. Further, when the relative molar concentration ratio is 3% or more, waste liquid treatment becomes difficult.

【0026】本発明の銅溶解液における酸化剤の濃度
は、酸化力にもよるが、通常、安全かつ実用的な処理速
度を得るために0.2〜1.5mol/Lとすることが
望ましい。
The concentration of the oxidizing agent in the copper solution of the present invention depends on the oxidizing power, but is generally preferably 0.2 to 1.5 mol / L in order to obtain a safe and practical processing speed. .

【0027】酸化剤としてペルオキソ二硫酸塩を用いる
場合、ペルオキソ二硫酸イオンが水とゆっくりと反応し
て硫酸を生成するため、通常、浴のpHは0.3〜5.
0の範囲で安定する。このため、本発明の溶解液は、通
常、特段のpH調整作業を要しない。しかし、必要に応
じて少量の硫酸等を添加したり緩衝成分を含ませてもよ
い。また、浴の安定化のためにアルコールや界面活性剤
などの公知慣用の添加剤、安定剤などを含むことも差し
支えない。
When peroxodisulfate is used as the oxidizing agent, the peroxodisulfate ion reacts slowly with water to generate sulfuric acid.
It is stable in the range of 0. For this reason, the dissolving solution of the present invention does not usually require any special pH adjustment work. However, if necessary, a small amount of sulfuric acid or the like may be added or a buffer component may be included. Further, for stabilizing the bath, known and commonly used additives such as alcohols and surfactants, stabilizers and the like may be included.

【0028】なお、酸化剤として過酸化水素を用いる場
合には、アルカリ性にならないように、あらかじめ、p
Hが0.3〜5.0となるような量の鉱酸を添加してお
くことが望ましい。これは、このようなpHの範囲であ
れば、上述のペルオキソ二硫酸塩を用いた場合と同様の
銅溶解性に関する基本特性が得られると考えられるから
である。ここで用いることのできる鉱酸としては、例え
ば、硫酸、リン酸、塩酸、過塩素酸、ギ酸、ホウフッ化
水素酸などが挙げられる。
When hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent, p-type hydrogen is added in advance so as not to be alkaline.
It is desirable to add a mineral acid in such an amount that H becomes 0.3 to 5.0. This is because within such a pH range, it is considered that the same basic characteristics regarding copper solubility as in the case of using the above-described peroxodisulfate are obtained. Examples of the mineral acid that can be used here include sulfuric acid, phosphoric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, formic acid, and borofluoric acid.

【0029】また、プロセス中に外部から持ち込まれる
塩素を完全にゼロにすることは困難であるため、塩化物
濃度を0.1mol/L未満に管理することは必ずしも
容易ではなく、本発明ではその必要もない。また塩化物
を2.0mol/Lを越えて添加しても無駄に消費され
るだけで特に効果はない。従って、本発明の溶解液にお
ける塩化物濃度の範囲は、通常、0.1〜2.0mol
/Lであり、0.3〜1.2mol/Lとすることが好
ましい。また、塩化物以外のハロゲン化物、例えば臭化
物を用いても溶解液としての特性に重大な障害はない
が、その価格や入手の容易さ、純度、安定性などを考慮
すると塩化物がもっとも好ましい。
Since it is difficult to completely eliminate the chlorine introduced from the outside during the process, it is not always easy to control the chloride concentration to less than 0.1 mol / L. No need. Further, even if chloride is added in excess of 2.0 mol / L, it is not consumed because it is consumed wastefully. Therefore, the range of the chloride concentration in the solution of the present invention is usually 0.1 to 2.0 mol.
/ L, preferably 0.3 to 1.2 mol / L. The use of a halide other than chloride, such as bromide, does not cause any serious problem in the properties as a solution, but chloride is most preferable in consideration of its price, availability, purity, stability and the like.

【0030】また本発明で使用する配位性化合物は、1
価または2価の銅イオンに対する錯形成定数Kの常用対
数が5.0〜22.0の範囲にある化合物であることが
望ましく、最も好適な錯形成定数の範囲は、常用対数が
8.0〜14.5の範囲である。錯形成定数の常用対数
が5.0未満の場合には塩素混入に対する耐性が十分で
ないことがあり、逆に22.0を越えると銅表面への吸
着が強すぎて後処理に手間がかかるようになる。
The coordinating compound used in the present invention comprises 1
It is desirable that the compound has a common logarithm of the complex formation constant K for the divalent or divalent copper ion in the range of 5.0 to 22.0, and the most preferable range of the complex formation constant is 8.0. 1414.5. When the common logarithm of the complex formation constant is less than 5.0, the resistance to chlorine contamination may not be sufficient. On the contrary, when it exceeds 22.0, the adsorption to the copper surface is so strong that the post-treatment is troublesome. become.

【0031】本発明で用いる配位性化合物の望ましい分
子骨格の一例として、ヘテロ芳香核が挙げられる。ヘテ
ロ芳香核を有する化合物(以下、ヘテロ芳香族化合物と
呼ぶ)では、ヘテロ原子上のn電子による銅イオンへの
配位に加え、芳香核のπ電子による金属銅表面への吸着
作用が期待できるため、銅との錯形成定数の常用対数が
上述の望ましい範囲である5.0〜22.0に必ずしも
含まれていないものでも構わない。本発明で好適に用い
られるヘテロ芳香族化合物には、ピリジン、ビピリジ
ル、フェナントロリンあるいはそれらの誘導体などが挙
げられるが、この他にもインドール誘導体やキノリン誘
導体などでも構わない。ピリジン、ビピリジル、フェナ
ントロリンの誘導体としては、例えば、下記化学式群
(化1)に示されるいずれかの骨格を有する化合物が挙
げられる。
An example of a desirable molecular skeleton of the coordinating compound used in the present invention is a heteroaromatic nucleus. In a compound having a heteroaromatic nucleus (hereinafter, referred to as a heteroaromatic compound), in addition to the coordination of n-electrons on the heteroatom with copper ions, an adsorption effect of the aromatic nuclei on the metal copper surface by π electrons can be expected. Therefore, the common logarithm of the complex formation constant with copper may not necessarily be included in the above-mentioned desirable range of 5.0 to 22.0. Heteroaromatic compounds suitably used in the present invention include pyridine, bipyridyl, phenanthroline and derivatives thereof, and in addition, indole derivatives and quinoline derivatives. Examples of the derivatives of pyridine, bipyridyl, and phenanthroline include compounds having any one of the skeletons represented by the following chemical formula group (Formula 1).

【0032】[0032]

【化1】 Embedded image

【0033】なお、ビピリジルおよびフェナントロリン
には窒素原子の位置に応じていくつかの異性体がある
が、2,2’−ビピリジルおよび1,10−フェナント
ロリンまたはそれらの誘導体は、銅イオンとキレートを
形成することで安定な錯体を構成するため、特に好まし
い。
Although bipyridyl and phenanthroline have several isomers depending on the position of the nitrogen atom, 2,2'-bipyridyl and 1,10-phenanthroline or derivatives thereof form chelates with copper ions. The formation of a stable complex is particularly preferable.

【0034】本発明で好適に用いられるその他の配位性
化合物としては、2座以上6座以下の配位座を有する配
位性化合物が挙げられる。2座の配位座を有する化合物
の場合には、2座のうちの少なくとも1座の配位原子が
窒素原子であることが望ましい。このような化合物を具
体的に例示するならば、酒石酸、リンゴ酸、グリセロー
ル、エリスリトール、トリエタノールアミン、エチレン
ジアミン、ジエチレントリアミン、イミノ二酢酸、ニト
リロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、シクロヘキサン
ジアミン四酢酸、アミノブチロニトリルなどが挙げられ
る。また、グリシンやフェニルアラニン、バリン、トリ
プトファンなどのアミノ酸なども、本発明に好適な配位
性化合物である。なお、本明細書でいうアミノ酸は、い
わゆる狭義のアミノ酸であるアミノカルボン酸類以外
に、タウリンなどのアミノアルキルスルホン酸類をも含
めた広義のアミノ酸を言う。
Other coordinating compounds suitably used in the present invention include coordinating compounds having a bidentate or more and a hexadentate or less. In the case of a compound having a bidentate coordination site, at least one of the bidentate coordination atoms is preferably a nitrogen atom. Specific examples of such compounds include tartaric acid, malic acid, glycerol, erythritol, triethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, iminodiacetic acid, nitrilotriacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, cyclohexanediaminetetraacetic acid, and aminobutyro. Nitrile and the like. Further, amino acids such as glycine, phenylalanine, valine, and tryptophan are also suitable coordination compounds for the present invention. In addition, the amino acid referred to in this specification refers to an amino acid in a broad sense including aminoalkylsulfonic acids such as taurine in addition to aminocarboxylic acids which are so-called amino acids in a narrow sense.

【0035】本発明の銅溶解液は、使用済み溶解液を再
生処理することにより再使用可能である。すなわち、本
発明の銅溶解液は、エッチング加工や化学研磨加工に使
用して溶解能力が低下した使用済み溶解液から、電気透
析技術を用いて不要の金属塩類(銅イオンならびに硫酸
イオンおよび塩化物イオン)を除去し、得られた配位性
化合物を含む水溶液に、酸化剤および塩化物などを適宜
添加することにより、製造することができる。
The copper solution of the present invention can be reused by regenerating the used solution. That is, the copper dissolving solution of the present invention is obtained by using an electrodialysis technique to remove unnecessary metal salts (copper ions, sulfate ions and chlorides) from a used dissolving solution having a reduced dissolving ability by etching or chemical polishing. (Ion), and can be produced by appropriately adding an oxidizing agent, a chloride and the like to the obtained aqueous solution containing a coordinating compound.

【0036】電気透析は、図5に示すように、直流電源
16に接続された陽極17と陰極18との間に、交互に
並べてアニオン交換樹脂膜20とカチオン交換樹脂膜2
1とを配置した電気透析電解槽22中に、透析する液
(ここでは使用済み溶解液)19を入れ、電極17,1
8間に直流電圧を印加することにより行なわれる。電気
透析に用いられる透析膜20,21には特に制限はな
く、公知慣用のものを用いることができ、例えば、旭硝
子(株)製のイオン交換膜セレミオン(登録商標)シリ
ーズなどから適宜選択できる。透析の条件は、2価のイ
オン(銅イオンと硫酸イオン)と1価のイオン(塩化物
イオン)および配位性化合物とを効率的に分離できるよ
うに、濃度、処理温度などに応じて適宜決定することが
望ましい。なお、この電気透析技術に加え、通常知られ
ている化学的あるいは電気化学的な酸化還元反応を併用
し、あるいは単独で用いて配位性化合物を回収使用して
も差し支えない。
In the electrodialysis, as shown in FIG. 5, an anion exchange resin membrane 20 and a cation exchange resin membrane 2 are alternately arranged between an anode 17 and a cathode 18 connected to a DC power supply 16.
1 is placed in an electrodialysis cell 22 in which an electrode 17 and 1 are placed.
This is carried out by applying a DC voltage between 8. The dialysis membranes 20 and 21 used for electrodialysis are not particularly limited, and known and commonly used dialysis membranes can be used. For example, the dialysis membranes can be appropriately selected from an ion exchange membrane Selemion (registered trademark) series manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. The dialysis conditions are appropriately determined according to the concentration, processing temperature, and the like so that divalent ions (copper ions and sulfate ions) and monovalent ions (chloride ions) and a coordinating compound can be efficiently separated. It is desirable to decide. In addition, in addition to this electrodialysis technique, a commonly known chemical or electrochemical oxidation-reduction reaction may be used in combination, or the coordination compound may be recovered and used alone.

【0037】本発明の銅溶解液は、このように容易に再
生処理を行なうことが可能である。この再生による銅溶
解液の製造方法を用いることにより、エッチング加工お
よび化学研磨加工における廃液の発生量を低減すること
ができ、さらに塩化物イオンおよび配位性化合物を効率
的に回収して再使用できるので、溶解液を低コストに製
造できる。
The copper solution of the present invention can be easily regenerated as described above. By using this method for producing a copper solution by regeneration, the amount of waste liquid generated in etching and chemical polishing can be reduced, and chloride ions and coordinating compounds can be efficiently recovered and reused. Therefore, the solution can be produced at low cost.

【0038】本発明の溶解液は、処理条件(時間、温度
等)を適宜選択することによって同一組成の液体をエッ
チング加工と化学研磨加工との両用に使用できる。この
両用性は加工すべき銅あるいは銅合金の大きさや形状、
用途、あるいはその成形・製造プロセスには限定されな
いが、銅基板を微細なパターンに形成する際にその利点
を顕著に発揮する。このような製造プロセスには、例え
ば、加工すべき銅基材上にレジストを成膜し、次いでレ
ジストパターン形成を行い、このレジストパターンを用
いて該銅基材をパターン上に選択的エッチングした後レ
ジストを剥離し、さらに必要に応じ鑞付けするという一
連のプロセスがあり、本発明の溶解液を用いたエッチン
グ方法、化学方法および成形体の形成方法は、このよう
なプロセスのいずれかの段階で適用することに、特に適
している。例えば、 (1)レジスト成膜前の基材銅の表面処理 (2)レジストパターンを用いた銅の選択的エッチング
によるパターン形成 (3)エッチングレジスト剥離後の銅表面処理 (4)鑞付けの前処理 のいずれか1つ以上の工程で本発明の溶解液を使用する
ことが望ましい。
The solution of the present invention can be used as a liquid having the same composition for both etching and chemical polishing by appropriately selecting the processing conditions (time, temperature, etc.). This compatibility is based on the size and shape of the copper or copper alloy to be processed,
It is not limited to its use or its molding / manufacturing process, but when forming a copper substrate into a fine pattern, the advantage is remarkably exhibited. In such a manufacturing process, for example, a resist is formed on a copper base material to be processed, then a resist pattern is formed, and the copper base material is selectively etched on the pattern using the resist pattern. There is a series of processes of stripping the resist and further brazing as necessary, and the etching method, the chemical method, and the method of forming a molded body using the solution of the present invention may be performed at any stage of such a process. Particularly suitable for application. For example, (1) surface treatment of base copper before resist film formation (2) pattern formation by selective etching of copper using a resist pattern (3) copper surface treatment after etching resist stripping (4) before brazing It is desirable to use the lysis solution of the invention in any one or more steps of the treatment.

【0039】上述の一連のプロセスにおいて、レジスト
密着性向上を図る目的で、レジスト成膜前に銅基材表面
の粗面化処理を施すことがある。特に微細形状の成形・
加工の際には、レジストパターンの基材との密着面積が
小さいため、処理中にレジストが剥がれやすいことか
ら、このような粗面化処理を行うことが製品の品質・歩
留りの向上に必須である。本発明の銅溶解液は、この基
材表面に体する化学研磨粗面化(ソフトエッチング)処
理に好適であり、本発明の銅溶解液を用いることにより
微細な粗面状態が得られるため、レジスト密着性が向上
し、歩留り向上に効果的である。
In the above-described series of processes, the surface of the copper base material may be subjected to a surface roughening treatment before the formation of the resist in order to improve the adhesiveness of the resist. Especially for molding of fine shapes
At the time of processing, since the resist pattern has a small contact area with the base material, the resist is easily peeled off during processing, so such surface roughening treatment is indispensable for improving product quality and yield. is there. The copper solution of the present invention is suitable for chemical polishing roughening (soft etching) treatment on the surface of the substrate, and a fine rough surface state can be obtained by using the copper solution of the present invention. Resist adhesion is improved, which is effective in improving yield.

【0040】また、本発明の溶解液は、処理条件を変更
すれば、レジストパターン形成後の基材の選択的エッチ
ングに際してエッチング液として使用できる。
The dissolution solution of the present invention can be used as an etching solution for selective etching of a substrate after forming a resist pattern, if the processing conditions are changed.

【0041】さらに、上述のプロセスにおいては、基材
の選択的エッチングによりパターン形成した後レジスト
を剥離する際、銅パターン上にレジスト断片が残留する
可能性があるため、レジスト剥離後に研磨工程を挿入す
ることが望ましい。その際、特に微細パターンと粗大パ
ターンの共存する成形体は、機械研磨すると研磨むらや
パターン変形等が生じやすいので、化学研磨がより望ま
しい。本発明の銅溶解液は光輝研磨液としても用いるこ
とができ、レジスト剥離後の化学研磨処理液として最も
望ましい。
Further, in the above-described process, when the resist is stripped after the pattern is formed by selective etching of the base material, a resist fragment may remain on the copper pattern. It is desirable to do. In this case, in particular, a molded body in which a fine pattern and a coarse pattern coexist is likely to cause uneven polishing and pattern deformation when mechanically polished. Therefore, chemical polishing is more preferable. The copper solution of the present invention can also be used as a bright polishing liquid, and is most desirable as a chemical polishing treatment liquid after resist removal.

【0042】なお、本発明の銅または銅合金用溶解液を
エッチング剤として用いる場合には、酸化物の濃度は
0.7〜1.5mol/L、塩化物の濃度は0.3〜
2.0mol/L、配位性化合物の濃度は、酸化剤の
0.01〜3.0mol%とすることが望ましい。この
溶液を用いたエッチング処理は、例えば、液温を35〜
80℃とした溶解液を、エッチングする箇所にスプレー
することにより行なうことが望ましい。
When the copper or copper alloy solution of the present invention is used as an etching agent, the concentration of oxide is 0.7 to 1.5 mol / L and the concentration of chloride is 0.3 to 1.5 mol / L.
It is desirable that the concentration of the coordinating compound be 2.0 mol / L and the concentration of the oxidizing agent be 0.01 to 3.0 mol%. The etching process using this solution is performed, for example, at a solution temperature of 35 to
It is desirable to carry out the process by spraying a solution at 80 ° C. on the portion to be etched.

【0043】また、本発明の銅または銅合金用溶解液を
表面粗化剤として用いる場合には、酸化物の濃度は0.
2〜1.2mol/L、塩化物の濃度は0.1〜0.7
mol/L、配位性化合物の濃度は、酸化剤の0.01
〜1.5mol%とすることが望ましい。また、この溶
液を用いた表面粗化処理は、例えば、処理対象を15℃
以下の溶解液に浸漬・静置(30秒以内)することによ
り行なうことができる。
When the copper or copper alloy solution of the present invention is used as a surface roughening agent, the concentration of the oxide is set to 0.1.
2 to 1.2 mol / L, chloride concentration 0.1 to 0.7
mol / L, the concentration of the coordinating compound is 0.01% of the oxidizing agent.
It is desirable to set it to 1.5 mol%. The surface roughening treatment using this solution is performed, for example, by subjecting the treatment target to 15 ° C.
It can be carried out by immersing in the following solution and standing (within 30 seconds).

【0044】本発明の銅または銅合金用溶解液を光輝研
磨剤として用いる場合には、酸化物の濃度は0.2〜
1.2mol/L、塩化物の濃度は0.3〜1.5mo
l/L、配位性化合物の濃度は、酸化剤の0.01〜
1.5mol%とすることが望ましい。この溶液を用い
た光輝研磨処理は、例えば、20〜30℃の溶解液を処
理対象物に微細噴霧スプレーした後、希硫酸で洗浄する
か、または、5〜20℃の溶解液に処理対象物を浸漬・
揺動(1分以内)した後、希硫酸で洗浄することにより
行なうことができる。
When the solution for copper or copper alloy of the present invention is used as a bright abrasive, the concentration of the oxide is 0.2 to 0.2.
1.2mol / L, chloride concentration 0.3-1.5mo
1 / L, the concentration of the coordinating compound is 0.01 to
It is desirable to set to 1.5 mol%. The bright polishing treatment using this solution is performed, for example, by finely spraying a solution at 20 to 30 ° C. onto the object to be treated and then washing with dilute sulfuric acid, or adding a solution to the solution at 5 to 20 ° C. Dipping
After the rocking (within 1 minute), washing can be performed by dilute sulfuric acid.

【0045】なお、このようにして得られた銅成形体
は、そのまま最終製品として用いてもよいし、さらにそ
の上に追加工して用いても良い。本発明に好適な追加工
の例としては、鑞付やニッケルめっきや銅めっき、ある
いは化学気相成長(CVD:化学蒸着)成膜などが挙げ
られる。鑞付け(半田付け)やめっきを施す場合、その
表面に酸化膜があったり、汚れが付着していると不具合
が発生しやすい。そのため、前処理として表面を光輝研
磨することが望ましく、この表面光輝研磨工程にも本発
明の銅溶解液は使用可能である。この本発明の銅溶解液
を用いた表面光輝研磨工程を、成形工程と追加工工程と
の間に挿入することにより、半田付けの接合強度が高く
なり、あるいはボイドやノジュールのない高品質なめっ
き面が得られる。
The copper compact obtained in this manner may be used as it is as a final product, or may be used by additionally processing it. Examples of additional processes suitable for the present invention include brazing, nickel plating, copper plating, and chemical vapor deposition (CVD). In the case of brazing (soldering) or plating, a problem is likely to occur if an oxide film is present on the surface or if dirt is attached. Therefore, it is desirable to brightly polish the surface as a pretreatment, and the copper solution of the present invention can also be used in this bright surface polishing step. By inserting the surface bright polishing step using the copper solution of the present invention between the molding step and the additional processing step, the bonding strength of soldering is increased, or high quality plating without voids and nodules The surface is obtained.

【0046】これまでに説明したように、本発明の銅溶
解液は、上記の(1)〜(4)の全ての工程で使用でき
る。従って、本発明の銅溶解液を用いれば、従来、エッ
チング処理液と機械研磨設備とを組み合わせて行ってい
た処理を1種類の溶解液に統一できる。その結果、管理
すべき処理液の種類の削減、処理液の建浴回数の軽減、
廃液の一括処理化を達成し、銅成形体の加工・製造コス
トを低減できる。特に、すべての銅部材のエッチング工
程および化学研磨工程に、本発明の銅溶解液を用いるこ
とが効果的である。
As described above, the copper solution of the present invention can be used in all of the above steps (1) to (4). Therefore, by using the copper solution of the present invention, the processing which has been conventionally performed by combining the etching solution and the mechanical polishing equipment can be unified into one type of solution. As a result, the number of types of processing solutions to be managed is reduced, the number of baths for processing solutions is reduced,
Achieving batch treatment of waste liquid, it is possible to reduce the processing and manufacturing costs of copper compacts. In particular, it is effective to use the copper solution of the present invention in the etching step and the chemical polishing step of all copper members.

【0047】なお、本発明の溶解液に機械研磨作用を有
する添加剤(研磨剤など)を含有させれば、化学機械研
磨用の溶解液として使用することも可能であり、化学機
械研磨加工液としてめっきやCVDなどの前処理段階で
使うことも差し支えない。
If the solution of the present invention contains an additive (such as an abrasive) having a mechanical polishing action, it can be used as a solution for chemical mechanical polishing. It may be used in a pretreatment stage such as plating or CVD.

【0048】本発明の形成方法は、銅または銅合金から
なるものであれば、どのようなものの形成にも適用可能
であるが、特に、光蝕刻工程を用いて製造するパターン
状の成形体の形成に好適である。なかでも、当該パター
ンが電気・電子回路の配線パターンの場合には、本発明
の特徴が十二分に発揮され、当該パターンからなるプリ
ント基板、セラミック基板、半導体などの製造品質や製
造効率の向上を可能にする。
The forming method of the present invention can be applied to the formation of any material as long as it is made of copper or a copper alloy. Suitable for forming. In particular, when the pattern is a wiring pattern of an electric / electronic circuit, the features of the present invention are more than fully exhibited, and the production quality and production efficiency of a printed circuit board, a ceramic substrate, a semiconductor, and the like made of the pattern are improved. Enable.

【0049】[0049]

【実施例】以下、本発明の特徴を実施例により説明する
が、本発明はこれら実施例における使用条件に限定され
るものではない。
EXAMPLES The features of the present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the use conditions in these examples.

【0050】<実施例1>酸化剤としてペルオキソ二硫
酸二ナトリウムを200g、塩化物として塩化アンモニ
ウムを30g、配位性化合物としてヘテロ芳香族化合物
であるピリジンを0.1ml秤取して、純水1リットル
に溶解させ、銅溶解液とした。全成分を完全に溶解させ
た後にpHを測定すると約3.0であった。ピリジンの
1価の銅イオンに対する錯形成定数(全安定度定数)の
常用対数は、8.5である。
Example 1 200 g of disodium peroxodisulfate as an oxidizing agent, 30 g of ammonium chloride as a chloride, and 0.1 ml of pyridine which is a heteroaromatic compound as a coordinating compound were weighed out and purified with pure water. It was dissolved in 1 liter to obtain a copper solution. After completely dissolving all the components, the pH was measured to be about 3.0. The common logarithm of the complex formation constant (total stability constant) of pyridine with respect to monovalent copper ion is 8.5.

【0051】この銅溶解液をタンクに満たして15℃以
下に保持し、その中へ、図1(a)に示した30cm×
50cmの大きさの銅箔1(膜厚35μm)を張り付け
た基板2を10秒間浸漬したところ、銅箔1の表面がマ
イクロエッチングされて銅の金属結晶の食像(etching-
figure)が現われ、基板全面にわたって均一な粗面3が
形成できた(図1(b))。
This copper solution was filled in a tank and kept at a temperature of 15 ° C. or lower, into which 30 cm × 30 cm shown in FIG.
When the substrate 2 on which the copper foil 1 (thickness: 35 μm) having a size of 50 cm was stuck was immersed for 10 seconds, the surface of the copper foil 1 was micro-etched, and the copper metal crystal was etched.
figure) appeared, and a uniform rough surface 3 was formed over the entire surface of the substrate (FIG. 1B).

【0052】次に、この表面が粗面化された銅箔1の上
にドライフィルムレジスト(日立化成工業(株)製「フ
ォテック(登録商標)H−K350」(感光主波長36
5nm))をラミネートし、オーク社製「HMW−201
B型露光機」(出力3KW)を用い、任意のマスクパタ
ーンを介して露光させ、1重量%炭酸ナトリウム水溶液
により現像して、所定のパターンのレジスト膜4を形成
した(図1(c))。
Next, a dry film resist (“Fotech (registered trademark) H-K350”, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (photosensitive main wavelength: 36) is formed on the copper foil 1 whose surface is roughened.
5 nm)) and “HMW-201” manufactured by Oak Co., Ltd.
Exposure was performed through an arbitrary mask pattern using a “B-type exposure machine” (output: 3 KW), and developed with a 1% by weight aqueous solution of sodium carbonate to form a resist film 4 having a predetermined pattern (FIG. 1C). .

【0053】この基板に、50℃に加温した上記銅溶解
液をスプレー状に吹き付けて、銅箔1をパターンエッチ
ングし、十分に水洗した後、レジスト膜4を3重量%水
酸化ナトリウム水溶液により剥離したところ、銅パター
ンの欠けは全く見られなかった。この時点では、得られ
た銅パターン5の表面は、レジスト成膜前処理に行った
表面溶解処理のために粗面化されたままであった(図1
(d))。
The copper foil 1 heated at 50 ° C. was sprayed onto the substrate to spray-etch, and the copper foil 1 was pattern-etched and sufficiently washed with water. Then, the resist film 4 was washed with a 3% by weight aqueous sodium hydroxide solution. When peeled, no chipping of the copper pattern was observed. At this point, the surface of the obtained copper pattern 5 has been roughened due to the surface dissolution treatment performed in the pretreatment for resist film formation (FIG. 1).
(D)).

【0054】そこで、25℃に保持した上記銅溶解液を
微細霧状態でパターン表面に吹き付け、さらに希硫酸で
洗浄したところ、パターン状の銅箔1は光輝研磨され、
その表面は光沢面となった。次に、得られた表面光沢銅
パターン5上へ無電解銅めっきを施し、厚さ50μmの
銅パターン6とした。これにより得られた所定のパター
ンの銅成形体6に、未析出やノジュール、ボイドなどは
全く見当たらなかった(図1(e))。
Then, the above copper solution maintained at 25 ° C. was sprayed on the pattern surface in a fine mist state and further washed with dilute sulfuric acid. As a result, the patterned copper foil 1 was polished brightly.
The surface became glossy. Next, electroless copper plating was performed on the obtained surface glossy copper pattern 5 to form a copper pattern 6 having a thickness of 50 μm. No precipitate, nodules, voids, and the like were found in the obtained copper molded body 6 having a predetermined pattern (FIG. 1E).

【0055】<実施例2>本実施例では、配位性化合物
としてヘテロ芳香族化合物であるビピリジンを用いた。
すなわち、本実施例では、ピリジンの代わりに、ビピリ
ジンの10重量%エタノール溶液を用い、銅溶解液にお
けるビピリジンの濃度を30mg/Lとした他は、実施
例1と同様にして銅溶解液を調製した。全成分を完全に
溶解させた後にpHを測定すると約1.5であった。な
お、ビピリジルは結晶性物質であり、水への溶解速度が
遅いため、本実施例では、エタノール溶液として添加す
ることによって建浴時間の短縮を図った。ビピリジルの
1価の銅イオンに対する錯形成定数(全安定度定数)の
常用対数は、14.4である。
Example 2 In this example, bipyridine which is a heteroaromatic compound was used as the coordinating compound.
That is, in this example, a copper solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that a 10% by weight ethanol solution of bipyridine was used instead of pyridine, and the concentration of bipyridine in the copper solution was 30 mg / L. did. The pH was measured to be about 1.5 after all components were completely dissolved. Since bipyridyl is a crystalline substance and has a low dissolution rate in water, in this example, the bathing time was reduced by adding it as an ethanol solution. The common logarithm of the complex formation constant (total stability constant) of bipyridyl with respect to monovalent copper ion is 14.4.

【0056】粗面化、パターンエッチングおよび光輝研
磨にこの銅溶解液を用いた他は実施例1と同様にして、
実施例1と同様の銅箔張付け基板に対して前処理(粗面
化)、レジストラミネート、露光、現像、パターンエッ
チング、および、光輝研磨を行った。ただし、本実施例
では、光輝研磨に際して、実施例1のような微細霧状態
での吹き付けを行わずに、15℃に保持した銅溶解液タ
ンクへ処理面を浸漬し、直ちに希硫酸洗浄および高圧ス
プレー水洗を行なった。本実施例においても、実施例1
と同程度の品質の光沢銅パターン5が得られた。最後
に、この銅パターン5表面に無電解ニッケルめっき(め
っき厚10μm)を施した後、外観検査を行ったとこ
ろ、未析出箇所やノジュール、ボイド、あるいはパター
ンの欠けなどは全く検出されなかった。
Except that this copper solution was used for surface roughening, pattern etching and bright polishing,
Pretreatment (roughening), resist lamination, exposure, development, pattern etching, and bright polishing were performed on the same copper foil-clad substrate as in Example 1. However, in this embodiment, the polished surface was immersed in a copper solution tank kept at 15 ° C. without spraying in a fine mist state as in Embodiment 1 during the bright polishing, and the diluted sulfuric acid cleaning and high pressure Spray washing was performed. Also in this embodiment, the first embodiment
As a result, a bright copper pattern 5 of the same quality as that obtained was obtained. Finally, after electroless nickel plating (plating thickness 10 μm) was performed on the surface of the copper pattern 5 and an appearance inspection was performed, no undeposited portions, nodules, voids, or chipping of the pattern were detected at all.

【0057】<実施例3>本実施例では、配位性化合物
としてアミノ酸であるグリシンを用い、その濃度を1g
/Lとした他は、実施例1と同様にして銅溶解液を調製
した。全成分を完全に溶解させた後にpHを測定すると
約2.0であった。グリシンの2価の銅イオンに対する
錯形成定数の常用対数は、15.4である。
Example 3 In this example, glycine, which is an amino acid, was used as a coordinating compound, and its concentration was 1 g.
A copper solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that / L was used. After completely dissolving all components, the pH was measured to be about 2.0. The common logarithm of the complexation constant of glycine for divalent copper ions is 15.4.

【0058】本実施例では、実施例1で用いた銅箔張付
け基板に代えて、銅張積層板(日立化成工業(株)製、
多層プリント配線板用銅張り積層板「MCL(登録商
標)−F−67」(銅箔厚:35μm))を用い、実施
例1と同様にして処理した。ただし、粗面化、パターン
エッチングおよび光輝研磨には、上述のグリシン含有の
銅溶解液を用いた。最終段階の無電解銅めっきを施した
後、表面に銅配線6の形成されたプリント配線基板に対
してパターン検査を行ったところ、未析出箇所やノジュ
ール、ボイド、あるいはパターンの欠けなどは全く検出
されなかった。
In this embodiment, a copper-clad laminate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was used instead of the copper foil-clad board used in the first embodiment.
Using a copper-clad laminate “MCL (registered trademark) -F-67” (copper foil thickness: 35 μm) for a multilayer printed wiring board, the same treatment as in Example 1 was performed. However, the above-mentioned glycine-containing copper solution was used for roughening, pattern etching and bright polishing. After electroless copper plating in the final stage, pattern inspection was performed on the printed wiring board with copper wiring 6 formed on the surface, and no undeposited spots, nodules, voids, or chipped patterns were detected at all. Was not done.

【0059】さらに、本実施例では、このプリント配線
基板表面に、所定のはんだ付け工程に従って電子部品を
搭載・実装して電子回路装置を作製した。この装置で
は、本実施例により形成された銅パターン6が信号配線
として用いられている。この装置の動作確認をしたとこ
ろ、回路の動作不良は全く見られなかった。
Further, in the present embodiment, electronic components were mounted and mounted on the surface of the printed wiring board in accordance with a predetermined soldering process to produce an electronic circuit device. In this device, the copper pattern 6 formed according to the present embodiment is used as a signal wiring. When the operation of this device was confirmed, no malfunction of the circuit was observed at all.

【0060】<実施例4>本実施例では、酸化剤として
過酸化水素水を用いて銅溶解液を調製した。すなわち、
30重量%過酸化水素水100mlと、濃硫酸20g
と、塩化アンモニウムを30gと、ピリジン0.1ml
とを純水に添加して全量を1リットルとした。得られた
銅溶解液中の過酸化水素濃度は3重量%、硫酸濃度は約
2重量%である。全成分を完全に溶解させた後にpHを
測定すると約0.4であった。
Example 4 In this example, a copper solution was prepared using aqueous hydrogen peroxide as an oxidizing agent. That is,
100 ml of 30% by weight hydrogen peroxide solution and 20 g of concentrated sulfuric acid
And ammonium chloride 30 g and pyridine 0.1 ml
Was added to pure water to make the total amount 1 liter. The concentration of hydrogen peroxide in the obtained copper solution is 3% by weight, and the concentration of sulfuric acid is about 2% by weight. After completely dissolving all components, the pH was measured to be about 0.4.

【0061】粗面化、パターンエッチングおよび光輝研
磨にこの銅溶解液を用いた他は実施例1と同様にして、
実施例3と同様の銅箔張付け基板を処理し、最終段階の
無電解銅めっきを施した基板に対してパターン検査を行
ったところ、未析出箇所やノジュール、ボイド、あるい
はパターンの欠けなどは全く検出されなかった。さら
に、得られた銅パターン付き基板を用い、実施例3と同
様にして銅パターンを信号配線とする電子回路装置を作
製したところ、回路の動作不良は全く見られなかった。
Except that this copper solution was used for surface roughening, pattern etching and bright polishing,
When the same copper foil-clad board as in Example 3 was processed, and a pattern inspection was performed on the board subjected to electroless copper plating in the final stage, no undeposited portions, nodules, voids, or chipping of the pattern were found. Not detected. Furthermore, using the obtained substrate with a copper pattern, an electronic circuit device using a copper pattern as a signal wiring was produced in the same manner as in Example 3, and no operation failure of the circuit was observed.

【0062】<実施例5>実施例1および実施例4にお
いて使用した使用済銅溶解液(それぞれ100ml)を
混合し、電気透析処理を行なった。なお、本実施例で
は、カチオン交換樹脂膜として旭硝子(株)製セレミオ
ン(登録商標)CMVを10枚、アニオン交換樹脂膜と
して旭硝子(株)製セレミオン(登録商標)AMPを1
1枚設置した電気透析層を用い、両極間に10Vの電圧
を12時間印加した。これにより、使用済み銅溶解液中
に溶解している硫酸銅(硫酸イオンと銅イオン)の大部
分が除去された。
Example 5 The spent copper solution (100 ml each) used in Examples 1 and 4 was mixed and subjected to an electrodialysis treatment. In this example, ten sheets of Selemion (registered trademark) CMV manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. were used as the cation exchange resin membrane, and one part of Selemion (registered trademark) AMP manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. was used as the anion exchange resin membrane.
Using a single electrodialysis layer, a voltage of 10 V was applied between both electrodes for 12 hours. As a result, most of the copper sulfate (sulfate ion and copper ion) dissolved in the used copper solution was removed.

【0063】この硫酸銅をほぼ除去した使用済銅溶解液
に、実施例4の銅溶解液と同様の濃度になるように30
重量%過酸化水素水、濃硫酸、塩化アンモニウムおよび
ピリジンを添加した。得られた再生液を銅溶解液として
粗面化、パターンエッチングおよび光輝研磨に用いて、
実施例1と同様の銅箔張付け基板の処理を行なったとこ
ろ、無電解めっき処理後のパターン検査において、未析
出箇所やノジュール、ボイド、あるいはパターンの欠け
などは全く検出されなかった。
The used copper dissolving solution from which the copper sulfate was almost removed was mixed with the copper dissolving solution of Example 4 so as to have a concentration similar to that of the copper dissolving solution of Example 4.
% By weight aqueous hydrogen peroxide, concentrated sulfuric acid, ammonium chloride and pyridine were added. The obtained regenerating solution is used as a copper solution for surface roughening, pattern etching and bright polishing,
When the same processing of the copper foil-clad substrate as in Example 1 was performed, no deposits, nodules, voids, or chipped patterns were not detected at all in the pattern inspection after the electroless plating.

【0064】<比較例1>本比較例では、実施例1と同
様の銅箔張付け基板に、粗面化処理を行なうことなく、
実施例1と同様のレジストラミネート、露光、現像を順
次行ってレジストパターン4を作製した。なお、この間
に使用した処理装置、処理条件、処理液、およびフィル
ムレジストは実施例1と全く同じにした。
<Comparative Example 1> In this comparative example, the same copper foil-clad board as in Example 1 was subjected to surface roughening treatment without being subjected to surface roughening treatment.
A resist pattern 4 was produced by sequentially performing the same resist lamination, exposure and development as in Example 1. The processing apparatus, processing conditions, processing solution, and film resist used during this period were exactly the same as in Example 1.

【0065】つぎに、パターンエッチングにアンモニア
系のエッチング液(メルテック社製のアルカリエッチャ
ント「エープロセス(登録商標)」)を使用して、銅箔
1をパターンエッチングした後、実施例1と同様に3重
量%水酸化ナトリウム水溶液を用いてレジストを剥離し
た。
Next, the pattern etching of the copper foil 1 was carried out by using an ammonia-based etching solution ("Al process (registered trademark)" manufactured by Meltec Co.) for the pattern etching. The resist was stripped using a 3% by weight aqueous sodium hydroxide solution.

【0066】ここで、形成されたパターンの形状を調べ
たところ、基板作製などの際に銅箔上についた傷や打
痕、汚れに由来するパターン形成欠陥が数多く見つかっ
た。また、線幅100μm以下の微細パターンでは、パ
ターン線幅不足やパターン欠けも発生した。これは、レ
ジストラミネート前に銅箔1表面の粗面化処理を行わな
かったため、レジストの密着性が不足し、レジストパタ
ーン現像の際にレジストパターン端部の浮きが発生した
ためであると考えられる。さらに、線幅150μm以上
のパターンでも、レジスト端部のすきま部分からエッチ
ング液が浸透して、パターン上が変色している箇所が幾
つかあった。このような変色は、外観を著しく損ない、
さらにパターン検査の効率も低下させる。
When the shape of the formed pattern was examined, a large number of pattern formation defects were found due to scratches, dents, and stains on the copper foil when the substrate was manufactured. In the case of a fine pattern having a line width of 100 μm or less, the pattern line width was insufficient or the pattern was missing. This is considered to be because the surface roughening treatment of the copper foil 1 was not performed before the resist lamination, so that the adhesiveness of the resist was insufficient, and the resist pattern edge was lifted during the development of the resist pattern. Further, even in the case of a pattern having a line width of 150 μm or more, there were some places where the etching liquid permeated from the gaps at the resist end portions and the pattern was discolored. Such discoloration significantly impairs the appearance,
Further, the efficiency of pattern inspection is reduced.

【0067】この銅パターン5に、表面の研磨処理を行
うことなく、このまま無電解銅めっきを施したところ、
上述の変色個所に多数の未析出箇所やノジュール、ボイ
ドが発生した。
When the copper pattern 5 was subjected to electroless copper plating without polishing the surface,
Many undeposited portions, nodules, and voids were generated at the discolored portions described above.

【0068】<比較例2>本比較例では、比較例1の工
程に、機械研磨工程を挿入した。まず、実施例1と同様
の銅箔張付け基板の銅箔1表面をバフ研磨して、傷や打
痕、汚れを除去した。その後は実施例1と同様に、レジ
ストラミネート、露光、現像を順次行ってレジストパタ
ーンを作製した。なお、この間に使用した処理装置、処
理条件、処理液、およびフィルムレジストは実施例1と
全く同じにした。
<Comparative Example 2> In this comparative example, a mechanical polishing step was inserted in the step of Comparative Example 1. First, the surface of the copper foil 1 of the copper foil-clad board similar to that in Example 1 was buffed to remove scratches, dents, and stains. Thereafter, as in Example 1, resist lamination, exposure, and development were sequentially performed to form a resist pattern. The processing apparatus, processing conditions, processing solution, and film resist used during this period were exactly the same as in Example 1.

【0069】つぎに、比較例1と同様、アンモニア系の
エッチング液を使用してパターンエッチングを行ない、
レジスト剥離後にパターン5の形状を調べたところ、傷
や打痕、汚れに由来するパターン形成欠陥は見あたらな
かった。しかし、バフ研磨によって得られる粗面は、実
施例1において化学研磨によって得られた粗面と比べて
粗度が劣るため、レジストの密着性はいぜんとして不十
分であり、線幅80μm以下の微細パターンでは、パタ
ーン線幅不足やパターン欠けが発生した。また、線幅1
50μm以上のパターンでの変色発生もゼロにならなか
った。
Next, as in Comparative Example 1, pattern etching was performed using an ammonia-based etching solution.
When the shape of the pattern 5 was examined after the resist was peeled off, no pattern formation defect derived from scratches, dents, and dirt was found. However, the rough surface obtained by the buff polishing is inferior in roughness to the rough surface obtained by the chemical polishing in Example 1, so that the adhesion of the resist is still insufficient, and the fine pattern having a line width of 80 μm or less is still insufficient. In this case, the pattern line width was insufficient and the pattern was missing. Also, line width 1
The occurrence of discoloration in the pattern of 50 μm or more did not become zero.

【0070】得られたパターン5の表面をバフ研磨した
ところ、外観の向上、パターン検査の効率向上、めっき
不良個所の低減を達成できたが、バフ研磨の際に線幅1
00μm以下の微細パターンに剥がれが生じた箇所があ
った。
When the surface of the obtained pattern 5 was buff-polished, the appearance was improved, the efficiency of pattern inspection was improved, and the number of defective plating was reduced.
There was a portion where peeling occurred in a fine pattern of 00 μm or less.

【0071】[0071]

【発明の効果】本実施例によれば、同じ組成の銅溶解液
を、エッチング工程および化学研磨工程の両方に使用す
ることができる。本発明の銅溶解液を用いれば、エッチ
ングおよび化学研磨の処理液を統一することができるた
め、処理液の種類削減、処理液の建浴回数の軽減、廃液
の一括処理化を実現することができ、得られたパターン
を追加工する場合の製造品質や生産効率を向上させるこ
とができる。
According to the present embodiment, a copper solution having the same composition can be used for both the etching step and the chemical polishing step. By using the copper solution of the present invention, the processing liquid for etching and chemical polishing can be unified, so that it is possible to reduce the number of types of processing liquid, reduce the number of baths of processing liquid, and collectively treat waste liquid. It is possible to improve the production quality and production efficiency when the obtained pattern is additionally processed.

【0072】また、本発明では、酸化剤としてペルオキ
ソ二硫酸塩または過酸化水素を用いることができるた
め、安全性が高く、環境衛生上取り扱いやすく、コスト
の低い、実用的な銅溶解液が提供される。さらに、本発
明の銅溶解液は、塩素イオン耐性が高いことから、浴寿
命が長く、浴安定性が高いことに加えて、塩化物を添加
しても塩化銅の沈積がないため、塩化物を添加すること
で、エッチング均一性を向上させることができる。
Further, in the present invention, a peroxodisulfate or hydrogen peroxide can be used as an oxidizing agent, so that a practical copper dissolving solution having high safety, easy handling in environmental hygiene, low cost and low cost is provided. Is done. Furthermore, since the copper solution of the present invention has a high chloride ion resistance, it has a long bath life and a high bath stability.In addition, even when chloride is added, there is no deposition of copper chloride. Can improve the etching uniformity.

【0073】また、本発明によれば、上述の銅溶解液を
再生することにより、銅溶解液を低コストに製造するこ
とができ、また、省資源化することもできる。
Further, according to the present invention, by regenerating the above-mentioned copper solution, the copper solution can be produced at low cost and resources can be saved.

【0074】さらに、本発明によれば、上述の銅溶解液
を用いることで、エッチングレジストを用いる銅成形体
の加工・製造方法におけるレジスト剥離工程の不具合を
回避することができ、本発明の銅溶解液を化学研磨加工
とエッチング加工の両方に使用することにより、銅構造
体(特にプリント配線基板)を低コスト・高効率に加工
・製造することができる。
Further, according to the present invention, by using the above-mentioned copper solution, it is possible to avoid the problem of the resist peeling step in the processing and manufacturing method of the copper molded body using the etching resist. By using the solution for both chemical polishing and etching, a copper structure (particularly a printed wiring board) can be processed and manufactured at low cost and high efficiency.

【0075】また、本発明では、銅基材の蝕刻プロセス
において、レジスト成膜前処理、パターンエッチング、
レジスト剥離後の研磨、の少なくともいずれかの工程に
おいて、銅基材の表面処理を行なう。これにより、レジ
ストの密着性の向上、パターンエッチング不良の低減、
外観の向上、検査効率の向上、または、後工程での欠陥
低減を実現することができる。
Further, in the present invention, in the etching process of the copper base material, the pre-treatment of the resist film formation, the pattern etching,
In at least one of the steps of polishing after removing the resist, a surface treatment of the copper base material is performed. This improves the adhesion of the resist, reduces pattern etching defects,
The appearance can be improved, the inspection efficiency can be improved, or defects can be reduced in later steps.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1におけるパターン状の銅成形体を形
成する工程を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a step of forming a patterned copper compact in Example 1.

【図2】 化学研磨加工の概念を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing the concept of chemical polishing.

【図3】 エッチング加工の概念を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the concept of etching.

【図4】 エッチング工程と化学研磨工程とを両方備え
る銅成形体の成形プロセスを示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a forming process of a copper compact having both an etching step and a chemical polishing step.

【図5】 使用済み銅溶解液を電気透析を用いて再生す
る方法を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a method of regenerating a used copper solution using electrodialysis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…銅箔、2…基板、3…粗化面、4…パターン形成さ
れたレジスト膜、5…パターン状にエッチングされた銅
箔、6…銅めっき後の銅パターン、7…銅基材表面の汚
染物質等、8…銅基材表面の凸凹、9…銅基材、10…
化学研磨加工された銅基材、11…エッチングレジス
ト、12…エッチング加工された銅基材、14…表面粗
化された銅基材、15…エッチングによって形成された
溝、16…直流電源、17…陽極、18…陰極、19…
使用済み溶解液、20…アニオン交換樹脂膜、21…カ
チオン交換樹脂膜、22…電気透析電解槽。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Copper foil, 2 ... Substrate, 3 ... Roughened surface, 4 ... Patterned resist film, 5 ... Copper foil etched in a pattern, 6 ... Copper pattern after copper plating, 7 ... Copper substrate surface 8: Unevenness of copper substrate surface, 9: Copper substrate, 10 ...
Chemically polished copper base material, 11: etching resist, 12: etched copper base material, 14: surface roughened copper base material, 15: groove formed by etching, 16: DC power supply, 17 ... Anode, 18 ... Cathode, 19 ...
Used solution, 20: anion exchange resin membrane, 21: cation exchange resin membrane, 22: electrodialysis electrolytic cell.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 善徳 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshinori Muramatsu 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture In the Information and Communication Division of Hitachi, Ltd.

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】酸化剤と、1価および/または2価の銅イ
オンに配位する化合物である配位性化合物とを含有する
水溶液であることを特徴とする銅または銅合金用溶解
液。
1. A solution for copper or a copper alloy, which is an aqueous solution containing an oxidizing agent and a coordinating compound that is a compound that coordinates to monovalent and / or divalent copper ions.
【請求項2】請求項1の溶解液において、 上記水溶液は、 塩化物をさらに含有することを特徴とする銅または銅合
金用溶解液。
2. The solution for copper or copper alloy according to claim 1, wherein said aqueous solution further contains chloride.
【請求項3】請求項1の溶解液において、 上記水溶液は、 上記酸化剤の濃度は0.2〜1.5mol/Lであり、 上記塩化物の濃度は0.1〜2.0mol/Lであり、 上記酸化剤と上記配位性化合物とのモル比は、100:
0.001〜100:3であることを特徴とする銅また
は銅合金用溶解液。
3. The solution according to claim 1, wherein the concentration of the oxidizing agent is 0.2 to 1.5 mol / L, and the concentration of the chloride is 0.1 to 2.0 mol / L. Wherein the molar ratio of the oxidizing agent to the coordinating compound is 100:
A solution for copper or a copper alloy, which is 0.001 to 100: 3.
【請求項4】請求項1または2記載の溶解液において、 上記酸化剤は、ペルオキソ二硫酸塩であることを特徴と
する銅または銅合金用溶解液。
4. The solution for copper or copper alloy according to claim 1, wherein the oxidizing agent is a peroxodisulfate.
【請求項5】請求項1まはた2記載の溶解液において、 上記酸化剤は、過酸化水素であり、 上記水溶液は、鉱酸をさらに含むことを特徴とする銅ま
たは銅合金用溶解液。
5. The solution for copper or copper alloy according to claim 1, wherein the oxidizing agent is hydrogen peroxide, and the aqueous solution further contains a mineral acid. .
【請求項6】請求項1または2記載の溶解液において、 上記配位性化合物は、1価または2価の銅イオンに対す
る錯形成定数の常用対数が5.0以上22.0以下であ
ることを特徴とする銅または銅合金用溶解液。
6. The solution according to claim 1 or 2, wherein the coordinating compound has a common logarithm of a complex formation constant for monovalent or divalent copper ions of 5.0 or more and 22.0 or less. Dissolving solution for copper or copper alloy characterized by the following.
【請求項7】請求項1または2記載の溶解液において、 上記配位性化合物のうちの少なくとも一種は、ヘテロ芳
香族化合物であることを特徴とする銅または銅合金用溶
解液。
7. The solution for copper or copper alloy according to claim 1, wherein at least one of the coordinating compounds is a heteroaromatic compound.
【請求項8】請求項7記載の溶解液において、 上記配位性化合物のうちの少なくとも一種は、下記化学
式群(化1)により示される骨格のうちの少なくともい
ずれかを備えることを特徴とする銅または銅合金用溶解
液。 【化1】
8. The solution according to claim 7, wherein at least one of the coordinating compounds has at least one of the skeletons represented by the following chemical formula group (Formula 1). Solution for copper or copper alloy. Embedded image
【請求項9】請求項1または2記載の溶解液において、 上記配位性化合物のうちの少なくとも一種は、 銅イオンに対して2座以上6座以下の配位座を有する化
合物であることを特徴とする銅または銅合金用溶解液。
9. The solution according to claim 1, wherein at least one of the coordinating compounds is a compound having a bidentate or more and 6 or less coordination sites with respect to a copper ion. Characterized solution for copper or copper alloy.
【請求項10】請求項9記載の溶解液において、 上記配位性化合物のうちの少なくとも一種は、 銅イオンに対して2座の配位座を有する化合物であっ
て、該2座のうちの少なくとも1座の配位原子が窒素原
子であることを特徴とする銅または銅合金用溶解液。
10. The solution according to claim 9, wherein at least one of the coordinating compounds is a compound having a bidentate coordination site with respect to a copper ion. A solution for copper or a copper alloy, wherein at least one coordination atom is a nitrogen atom.
【請求項11】請求項10記載の溶解液において、 上記銅イオンに対して2座の配位座を有する化合物が、
アミノ酸であることを特徴とする銅または銅合金用溶解
液。
11. The solution according to claim 10, wherein the compound having a bidentate coordination site with respect to the copper ion is:
A solution for copper or copper alloy, which is an amino acid.
【請求項12】請求項1または2記載の溶解液を銅の溶
解処理に使用して得られる使用済み溶解液から、電気透
析によって銅イオンを除去することにより、溶解液を再
生する工程を含むことを特徴とする請求項1記載の銅ま
たは銅合金用溶解液の製造方法。
12. A process for regenerating a lysate by removing copper ions by electrodialysis from a used lysate obtained by using the lysate according to claim 1 or 2 for copper dissolution treatment. The method for producing a solution for copper or copper alloy according to claim 1, wherein:
【請求項13】銅または銅合金からなる基材の少なくと
も一部を、溶解液を用いて溶解除去するエッチング方法
において、 上記溶解液は、酸化剤と、1価および/または2価の銅
イオンに配位する化合物である配位性化合物とを含有す
る水溶液であることを特徴とするエッチング方法。
13. An etching method for dissolving and removing at least a part of a substrate made of copper or a copper alloy using a dissolving solution, wherein the dissolving solution comprises an oxidizing agent and monovalent and / or divalent copper ions. An etching method, which is an aqueous solution containing a coordinating compound that is a compound that is coordinated with a metal.
【請求項14】銅または銅合金からなる基材の表面を、
溶解液を用いて研磨する化学研磨方法において、 上記溶解液は、酸化剤と、1価および/または2価の銅
イオンに配位する化合物である配位性化合物と含有する
水溶液であることを特徴とする化学研磨方法。
14. The surface of a substrate made of copper or a copper alloy,
In the chemical polishing method for polishing using a solution, the solution is an aqueous solution containing an oxidizing agent and a coordinating compound that is a compound that coordinates to monovalent and / or divalent copper ions. Characteristic chemical polishing method.
【請求項15】請求項14記載の化学研磨方法を用い
て、銅または銅合金からなる成形体の表面を研磨する工
程を備えることを特徴とする銅または銅合金成形体の形
成方法。
15. A method for forming a copper or copper alloy compact, comprising the step of polishing the surface of a copper or copper alloy compact using the chemical polishing method according to claim 14.
【請求項16】銅または銅合金からなる基材上に所定の
パターンのエッチングレジストを形成し、上記基材をエ
ッチングした後、上記エッチングレジストを剥離する工
程を備える銅または銅合金からなる成形体の形成方法に
おいて、 上記エッチングレジストの剥離後に、上記基材表面を研
磨する工程を備えることを特徴とする成形体の形成方
法。
16. A molded body made of copper or copper alloy, comprising a step of forming an etching resist having a predetermined pattern on a base material made of copper or copper alloy, etching the base material, and removing the etching resist. The method for forming a molded article according to claim 1, further comprising a step of polishing the surface of the base material after the etching resist is removed.
【請求項17】請求項16記載の形成方法において、 上記研磨工程は、請求項14記載の化学研磨方法により
行なわれることを特徴とする成形体の形成方法。
17. The method according to claim 16, wherein the polishing step is performed by the chemical polishing method according to claim 14.
【請求項18】請求項15または16記載の形成方法を
用いて、銅または銅合金からなる配線を形成する工程を
備えることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
18. A method for manufacturing a printed wiring board, comprising a step of forming a wiring made of copper or a copper alloy using the forming method according to claim 15.
JP15646897A 1997-06-13 1997-06-13 Dissolving liquid for copper or copper alloy, its production, etching, chemical polishing and forming method of copper and copper alloy, and production of printed circuit board Pending JPH116083A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15646897A JPH116083A (en) 1997-06-13 1997-06-13 Dissolving liquid for copper or copper alloy, its production, etching, chemical polishing and forming method of copper and copper alloy, and production of printed circuit board

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15646897A JPH116083A (en) 1997-06-13 1997-06-13 Dissolving liquid for copper or copper alloy, its production, etching, chemical polishing and forming method of copper and copper alloy, and production of printed circuit board

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH116083A true JPH116083A (en) 1999-01-12

Family

ID=15628415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15646897A Pending JPH116083A (en) 1997-06-13 1997-06-13 Dissolving liquid for copper or copper alloy, its production, etching, chemical polishing and forming method of copper and copper alloy, and production of printed circuit board

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH116083A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005005341A (en) * 2003-06-10 2005-01-06 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Method for manufacturing printed circuit board
JP2006521464A (en) * 2003-03-25 2006-09-21 アトーテヒ ドイッチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Solution for etching copper surface and method for depositing metal on copper surface
JP2006294797A (en) * 2005-04-08 2006-10-26 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Etching method
JP2008091596A (en) * 2006-10-02 2008-04-17 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Copper-coated polyimide substrate with smooth surface, and its manufacturing method
JP2012062572A (en) * 2010-08-16 2012-03-29 Advanced Technology Materials Inc Etching solution for copper or copper alloy
JP2015195376A (en) * 2014-03-28 2015-11-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrodialysis device and method and etching device using the same
WO2018074279A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 株式会社Adeka Etching fluid composition and etching method
CN111621786A (en) * 2019-02-28 2020-09-04 易案爱富科技有限公司 Metal film etching composition

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006521464A (en) * 2003-03-25 2006-09-21 アトーテヒ ドイッチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Solution for etching copper surface and method for depositing metal on copper surface
JP2005005341A (en) * 2003-06-10 2005-01-06 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Method for manufacturing printed circuit board
JP2006294797A (en) * 2005-04-08 2006-10-26 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Etching method
JP4632038B2 (en) * 2005-04-08 2011-02-16 三菱瓦斯化学株式会社 Copper wiring board manufacturing method
JP2008091596A (en) * 2006-10-02 2008-04-17 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Copper-coated polyimide substrate with smooth surface, and its manufacturing method
US10570522B2 (en) 2010-08-16 2020-02-25 Entegris, Inc. Etching solution for copper or copper alloy
JP2012062572A (en) * 2010-08-16 2012-03-29 Advanced Technology Materials Inc Etching solution for copper or copper alloy
KR20170140420A (en) * 2010-08-16 2017-12-20 엔테그리스, 아이엔씨. Etching solution for copper or copper alloy
JP2015195376A (en) * 2014-03-28 2015-11-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrodialysis device and method and etching device using the same
CN109844910A (en) * 2016-10-21 2019-06-04 株式会社Adeka Etchant and engraving method
JPWO2018074279A1 (en) * 2016-10-21 2019-08-08 株式会社Adeka Etching solution composition and etching method
WO2018074279A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 株式会社Adeka Etching fluid composition and etching method
CN109844910B (en) * 2016-10-21 2023-04-28 株式会社Adeka Etching liquid composition and etching method
CN111621786A (en) * 2019-02-28 2020-09-04 易案爱富科技有限公司 Metal film etching composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6426020B1 (en) Etchant for copper or copper alloys
US5800859A (en) Copper coating of printed circuit boards
KR100409189B1 (en) Microetching composition for copper or copper alloy
JP4445960B2 (en) Method for producing a solution for etching a copper surface and method for depositing a metal on a copper surface
EP3680363B1 (en) Microetching agent for copper, copper surface roughening method and wiring board production method
TWI451000B (en) Copper microetching solution and replenishing solution thereof, and method of manufacturing wiring substrate
US7232528B2 (en) Surface treatment agent for copper and copper alloy
TWI395837B (en) Method for improved adhesion of polymeric materials to copper or copper alloy surfaces
JP2734839B2 (en) Etching solution for aluminum, etching method and aluminum etching product
KR101485873B1 (en) Microetching agent for copper, supplementary liquid for same, and manufacturing method for circuit board
TWI707984B (en) Surface treatment agent for copper and copper alloy surfaces and method for treating copper or copper alloy surfaces
JP2006111953A (en) Etching agent for copper or copper alloy, its manufacturing method, replenishing liquid, and method for manufacturing wiring substrate
US20050261152A1 (en) Cleaning composition
JP2011058062A (en) Solution for adding catalyst; electroless plating and direct plating using the same
WO2009091012A1 (en) Etchant for copper or copper alloy, liquid for etching pretreatment, and etching method
US6372055B1 (en) Method for replenishing baths
US20030132416A1 (en) Stripping solution
JPH116083A (en) Dissolving liquid for copper or copper alloy, its production, etching, chemical polishing and forming method of copper and copper alloy, and production of printed circuit board
JP4836365B2 (en) Composition for circuit board manufacture
JP6403791B2 (en) Compositions and methods for microetching of copper and copper alloys
US3896256A (en) Process for improving the solderability of a stainproofed copper surface and product
KR19980066842A (en) Microetching Compositions for Copper or Copper Alloys
JPS61261484A (en) Post-treatment after etching with hydrogen peroxide and sulfuric acid