KR102598530B1

KR102598530B1 - 조성물 및 에칭 방법

Info

Publication number: KR102598530B1
Application number: KR1020207022371A
Authority: KR
Inventors: 유지 마사모토; 테츠지 아베; 코우타 사이토; 히로유키 치바
Original assignee: 가부시키가이샤 아데카
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2023-11-06
Also published as: JPWO2019135338A1; KR20200105691A; JP7333755B2; CN111542648A; TW201936995A; WO2019135338A1

Abstract

치수 정밀도가 우수한 미세한 패턴을 잔막의 발생을 억제하면서 형성하는 것이 가능한, 구리계층 등의 금속층의 에칭이 유용한 조성물을 제공한다. (A) 제2 구리 이온 및 제2 철 이온으로부터 선택되는 적어도 1종의 성분 0.1 내지 25질량％; (B) 염화물 이온 0.1 내지 30질량％; (C) 하기 일반식 (1)(R¹: 단결합 등, R² 및 R³: 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지상의 알킬렌기, R⁴ 및 R⁵: 수소 원자 등, n: 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 수평균 분자량이 550 내지 1,400이 되는 수)로 표시되는, 수평균 분자량 550 내지 1,400의 화합물 0.01 내지 10질량％; 및 물을 함유하는 수용액이며, (A) 성분에 대한 (B) 염화물 이온의 질량 비율이, (B)/(A)=0.5 내지 2인 조성물.

Description

조성물 및 에칭 방법

본 발명은, 특정 구조의 화합물을 함유하는 조성물, 및 그것을 사용한 에칭 방법에 관한 것이다.

프린트 기판이나 반도체 패키지 기판 등의 회로 형성법으로서, 회로 패턴을 뒤에서 기판에 덧붙이는 애디티브법이나, 기판 상의 금속박으로부터 불필요 부분을 제거하여 회로 패턴을 형성하는 서브트랙티브법(에칭법)이 알려져 있다. 현재, 제조 비용이 낮은 서브트랙티브법(에칭법)이 프린트 기판의 제조에 일반적으로 채용되고 있다. 그리고, 근년의 전자 디바이스의 고도화 및 소형화에 수반하여, 프린트 기판에 대해서도 패턴의 미세화가 요구되고 있어, 기판에 미세한 패턴을 형성할 수 있는 에칭액의 개발이 진행되고 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 에칭액으로서, 염화철, 옥살산 및 에틸렌디아민테트라폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌을 함유하는 구리 또는 구리 합금용의 에칭액이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 염화 제2 철, 글리콜에테르류 화합물, 에틸렌디아민테트라폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌, 인산 및 염산을 함유하는 구리 함유 재료용의 에칭액이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2012-107286호 공보 일본 특허 공개 제2009-167459호 공보

그러나, 상기 특허문헌에서 개시된 에칭액으로는, 원하는 치수 정밀도를 갖는 미세한 패턴을 형성하는 것이 곤란하거나, 또는 단선이나 쇼트의 원인이 되는 잔막이 발생하기 쉬워진다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그의 과제로 하는 바는, 치수 정밀도가 우수한 미세한 패턴을 잔막의 발생을 억제하면서 형성하는 것이 가능한, 구리계층 등의 금속층의 에칭이 유용한 조성물을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 과제로 하는 바는, 상기 조성물을 사용한 에칭 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 특정한 성분을 함유하는 조성물이 상기 문제를 해결할 수 있음을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.

즉, 본 발명에 따르면, (A) 제2 구리 이온 및 제2 철 이온으로부터 선택되는 적어도 1종의 성분 0.1 내지 25질량％; (B) 염화물 이온 0.1 내지 30질량％; (C) 하기 일반식 (1)로 표시되는, 수평균 분자량 550 내지 1,400의 화합물 0.01 내지 10질량％; 및 물을 함유하는 수용액이며, 상기 (A) 성분에 대한 상기 (B) 염화물 이온의 질량 비율이, (B)/(A)=0.5 내지 2인 조성물이 제공된다.

(상기 일반식 (1) 중, R¹은 단결합, 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분지상의 알킬렌기를 나타내고, R² 및 R³은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지상의 알킬렌기를 나타내고, R⁴ 및 R⁵는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분지상의 알킬기를 나타내고, n은 각각 독립적으로 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 수평균 분자량이 550 내지 1,400이 되는 수를 나타낸다)

또한, 본 발명에 따르면, 상기 조성물을 사용하여 에칭하는 공정을 갖는 에칭 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 치수 정밀도가 우수한 미세한 패턴을 잔막의 발생을 억제하면서 형성하는 것이 가능한, 구리계층 등의 금속층의 에칭이 유용한 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 조성물을 사용한 에칭 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 에칭 후의 시험 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 조성물은, (A) 제2 구리 이온 및 제2 철 이온으로부터 선택되는 적어도 1종의 성분(이하, 「(A) 성분」이라고도 기재함); (B) 염화물 이온(이하, 「(B) 성분」이라고도 기재함); (C) 일반식 (1)로 표시되는 화합물(이하, 「(C) 성분」이라고도 기재함); 및 물을 필수 성분으로서 함유하는 수용액이다. 본 발명의 조성물은, 구리계층 등의 금속층을 에칭하기 위해 사용되는 에칭액 조성물로서 적합하다. 구리계층으로서는, 은 구리 합금, 알루미늄 구리 합금 등의 구리 합금; 및 구리 등을 포함하는 층을 들 수 있다. 그 중에서도, 본 발명의 조성물은, 구리를 포함하는 구리계층을 에칭하기 위해 사용되는 에칭액 조성물로서 적합하다.

(A) 성분으로서는, 제2 구리 이온 및 제2 철 이온을 각각 단독으로, 또는 이들을 조합하여 사용한다. 구리(II) 화합물을 배합함으로써, 제2 구리 이온을 조성물에 함유시킬 수 있다. 즉, 제2 구리 이온의 공급원으로서 구리(II) 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 철(III) 화합물을 배합함으로써, 제2 철 이온을 조성물에 함유시킬 수 있다. 즉, 제2 철 이온의 공급원으로서 철(III) 화합물을 사용할 수 있다.

구리(II) 화합물로서는, 예를 들어 염화구리(II), 브롬화구리(II), 황산구리(II) 및 수산화구리(II) 등을 들 수 있다. 철(III) 화합물로서는, 예를 들어 염화철(III), 브롬화철(III), 요오드화철(III), 황산철(III), 질산철(III) 및 아세트산철(III) 등을 들 수 있다. 이들 화합물 중에서도, 염화구리(II) 및 염화철(III)이 바람직하고, 염화구리(II)가 더욱 바람직하다. 이들 화합물은 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 조성물 중 (A) 성분의 농도는 0.1 내지 25질량％이며, 바람직하게는 0.5 내지 23질량％, 더욱 바람직하게는 1 내지 20질량％이다. (A) 성분의 농도는 피에칭물의 두께나 폭 등에 따라서 적절히 조정할 수 있다. (A) 성분의 농도는, 제2 구리 이온 또는 제2 철 이온을 단독으로 사용하는 경우에는, 제2 구리 이온의 농도 또는 제2 철 이온의 농도를 의미한다. 또한, 제2 구리 이온 및 제2 철 이온을 조합하여 사용하는 경우에는, 제2 구리 이온의 농도와 제2 철 이온의 농도의 합을 의미한다. 예를 들어, 염화구리(II)를 10질량％ 함유하는 경우에는, (A) 성분의 농도는 약 4.7질량％이다. 또한, 염화구리(II)를 10질량％ 함유하고, 염화철(III)을 10질량％ 함유하는 경우에는, (A) 성분의 농도는 약 8.2질량％이다. 또한, 제2 철 이온의 농도는 5질량％ 미만인 것이 바람직하다.

(B) 성분의 공급원으로서, 염화수소, 염화나트륨, 염화칼슘, 염화칼륨, 염화바륨, 염화암모늄, 염화철(III), 염화구리(II), 염화망간(II), 염화코발트(II), 염화세륨(III) 및 염화아연(II) 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 에칭 속도를 제어하기 쉽고, 또한 배선 패턴의 형상을 제어하기 쉬운 등의 이유로부터, 염화수소, 염화철(III), 염화구리(II)가 바람직하고, 염화수소가 더욱 바람직하다.

본 발명의 조성물 중 (B) 성분의 농도는 0.1 내지 30질량％이며, 바람직하게는 0.5 내지 28질량％, 더욱 바람직하게는 1 내지 25질량％이다. (B) 성분의 농도는 피에칭물의 두께나 폭 등에 따라서 적절히 조정할 수 있다. (B) 성분의 농도가 0.1질량％ 미만이면, 에칭 속도가 불충분해지는 경우가 있다. 한편, (B) 성분의 농도가 30질량％를 넘어도, 에칭 속도를 더욱 향상시키는 것은 곤란해짐과 함께, 오히려 장치 부재의 부식 등의 문제가 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.

본 발명의 조성물 중, (A) 성분에 대한 (B) 성분의 질량 비율은, (B)/(A)=0.5 내지 2이며, 바람직하게는 0.6 내지 1.8이며, 특히 바람직하게는 0.65 내지 1.7이며, 가장 바람직하게는 0.7 내지 1.4이다. (B)/(A)의 값이 2 초과이면, 치수 정밀도가 우수한 미세한 배선 패턴을 형성할 수 없게 된다. 한편, (B)/(A)의 값이 0.5 미만이면, 에칭 속도가 불충분해지는 경우가 있다.

(C) 성분은, 하기 일반식 (1)로 표시되는, 수평균 분자량 550 내지 1,400의 화합물이다.

R¹, R² 및 R³으로 표시되는 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지상의 알킬렌기로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 메틸에틸렌기, 부틸렌기, 에틸에틸렌기, 1-메틸프로필렌기 및 2-메틸프로필렌기를 들 수 있다. R⁴ 및 R⁵로 표시되는 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지상의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, 제2 부틸기, 제3 부틸기를 들 수 있다.

(C) 성분으로서는, 일반식 (1) 중의 R¹이 에틸렌기이며, R² 및 R³이 메틸에틸렌기며, R⁴ 및 R⁵가 수소 원자이며, 또한 수평균 분자량이 650 내지 1,300인 화합물이, 에칭 속도를 제어하기 쉽고, 사이드 에칭을 억제하기 쉬워지기 때문에 바람직하다. 그 중에서도, (C) 성분의 수평균 분자량은 750 내지 1,200인 것이 특히 바람직하다.

일반식 (1)로 표시되는 화합물의 바람직한 구체예로서는, 하기 화학식 No.1 내지 No.36으로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 하기 화학식 No.1 내지 No.36 중, 「Me」는 메틸기를 나타내고, 「Et」는 에틸기를 나타내고, 「iPr」은 이소프로필기를 나타낸다. 또한, n은 각각 독립적으로, 화학식 No.1 내지 No.36으로 표시되는 화합물의 수평균 분자량이 550 내지 1,400이 되는 수를 나타낸다.

(C) 성분을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 주지의 반응을 응용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 에틸렌디아민과 프로필렌옥시드를 원료로서 사용하여, 하기 식 (2)로 표시되는 반응에 의해 제조할 수 있다. 하기 식 (2) 중의 「Me」는 메틸기를 나타낸다.

본 발명의 조성물 중 (C) 성분의 농도는 0.01 내지 10질량％이며, 바람직하게는 0.05 내지 8질량％, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5질량％이다. (C) 성분의 농도가 0.01질량％ 미만이면, (C) 성분을 배합하는 것에 의한 원하는 효과를 얻을 수 없다. 한편, (C) 성분의 농도가 10질량％ 초과이면, 본 발명의 조성물을 에칭액 조성물로서 사용하는 경우, 에칭 속도가 저하되기 쉬워진다. 또한, 구리계층 등의 금속층과 레지스트의 계면에 에칭액 조성물이 침투하기 쉬워져, 패턴 형상에 불량 등이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.

본 발명의 조성물은, 물을 필수 성분으로서 함유하는, 각 성분이 물에 용해된 수용액이다. 물로서는, 이온 교환수, 순수 및 초순수 등의, 이온성 물질이나 불순물을 제거한 물을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물은, 구리계층 등의 금속층을 에칭하기 위한 에칭제 조성물(에칭액), 무전해 도금액용 첨가제, 금속 전해 정련용 첨가제, 농약 및 살충제 등으로서 적합하게 사용할 수 있다. 그 중에서도, 금속층을 에칭하기 위해 사용되는 에칭제 조성물로서 적합하다.

본 발명의 조성물이 에칭액 조성물인 경우, 이 에칭액 조성물에는, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분 및 물 이외의 성분으로서, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 주지의 첨가제를 배합할 수 있다. 첨가제로서는, 에칭액 조성물의 안정화제, 각 성분의 가용화제, 소포제, pH 조정제, 비중 조정제, 점도 조정제, 습윤성 개선제, 킬레이트제, 산화제, 환원제, 계면 활성제 등을 들 수 있다. 이들 첨가제의 농도는 각각 0.001 내지 50질량％가 범위로 하면 된다.

pH 조정제로서는, 예를 들어 황산, 질산 등의 무기산 및 그들의 염; 수용성 유기산 및 그의 염; 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 수산화알칼리 금속류; 수산화칼슘, 수산화스트론튬, 수산화바륨 등의 수산화알칼리토류 금속류; 탄산암모늄, 탄산리튬, 탄산나트륨, 탄산칼륨 등의 알칼리 금속의 탄산염류; 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨 등의 알칼리 금속의 탄산수소염류; 테트라메틸암모늄히드록시드, 콜린 등의 4급 암모늄히드록시드류; 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 히드록시에틸아민 등의 유기 아민류; 탄산수소암모늄; 암모니아; 등을 들 수 있다. 이들 pH 조정제는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. pH 조정제의 함유량은, 에칭액 조성물의 pH가 원하는 pH가 되는 양으로 하면 된다.

킬레이트제로서는, 예를 들어 에틸렌디아민4아세트산, 디에틸렌트리아민5아세트산, 트리에틸렌테트라민6아세트산, 테트라에틸렌펜타민7아세트산, 펜타에틸렌헥사민8아세트산, 니트릴로3아세트산, 및 그들의 알칼리 금속(바람직하게는 나트륨)염 등의 아미노카르복실산계 킬레이트제; 히드록시에틸리덴디포스폰산, 니트릴로트리스메틸렌포스폰산, 포스포노부탄트리카르복실산, 및 그들의 알칼리 금속(바람직하게는 나트륨)염 등의 포스폰산계 킬레이트제; 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 말레산, 푸마르산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 그들의 무수물, 및 그들의 알칼리 금속(바람직하게는 나트륨)염 등의 2가 이상의 카르복실산 화합물, 2가 이상의 카르복실산 화합물이 탈수된 일무수물이나 이무수물을 들 수 있다. 에칭액 조성물 중의 킬레이트제 농도는, 일반적으로 0.01 내지 40질량％의 범위이며, 바람직하게는 0.05 내지 30질량％의 범위이다.

계면 활성제로서는, 비이온성 계면 활성제, 양이온성 활성제 및 양쪽성 계면 활성제를 사용할 수 있다. 비이온성 계면 활성제로서는, 예를 들어 폴리옥시알킬렌알킬에테르, 폴리옥시알킬렌알케닐에테르, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌알킬에테르(에틸렌옥시드와 프로필렌옥시드의 부가 형태는, 랜덤상 및 블록상 중 어느 것이어도 됨), 폴리에틸렌글리콜프로필렌옥시드 부가물, 폴리프로필렌글리콜에틸렌옥시드 부가물, 글리세린지방산에스테르 및 그의 에틸렌옥시드 부가물, 소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 알킬폴리글루코시드, 지방산모노에탄올아미드 및 그의 에틸렌옥시드 부가물, 지방산-N-메틸 모노에탄올아미드 및 그의 에틸렌옥시드 부가물, 지방산디에탄올아미드 및 그의 에틸렌옥시드 부가물, 자당 지방산에스테르, 알킬(폴리)글리세린에테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 폴리에틸렌글리콜지방산에스테르, 지방산메틸에스테르에톡실레이트, N-장쇄 알킬디메틸아민옥시드 등을 들 수 있다. 양이온성 계면 활성제로서는, 예를 들어 알킬(알케닐)트리메틸암모늄염, 디알킬(알케닐)디메틸암모늄염, 알킬(알케닐) 4급 암모늄염, 에테르기, 에스테르기 또는 아미드기를 포함하는 모노 또는 디알킬(알케닐) 4급 암모늄염, 알킬(알케닐)피리디늄염, 알킬(알케닐)디메틸벤질암모늄염, 알킬(알케닐)이소퀴놀리늄염, 디알킬(알케닐)모르포늄염, 폴리옥시에틸렌알킬(알케닐)아민, 알킬(알케닐)아민염, 폴리아민 지방산 유도체, 아밀알코올 지방산 유도체, 염화벤잘코늄, 염화벤제토늄 등을 들 수 있다. 양쪽성 계면 활성제로서는, 예를 들어 카르복시베타인, 술포베타인, 포스포베타인, 아미드아미노산, 이미다졸리늄베타인계의 계면 활성제 등을 들 수 있다. 에칭액 조성물 중의 계면 활성제 농도는, 일반적으로 0.001 내지 10질량％의 범위이다.

본 발명의 에칭 방법은, 상기 본 발명의 조성물(에칭액 조성물)을 사용하여 에칭하는 공정을 갖는다. 상기 에칭액 조성물을 사용하는 것 외에도, 본 발명의 에칭 방법은, 주지된 일반적인 에칭 방법의 공정을 채용할 수 있다. 피에칭물로서는, 금속층 중에서도 특히 구리계층이 적합하다. 구리계층으로서는, 은 구리 합금, 알루미늄 구리 합금 등의 구리 합금; 및 구리 등을 포함하는 층을 들 수 있다. 그 중에서도, 특히 구리가 적합하다. 구체적인 에칭 방법으로서는, 예를 들어 침지법이나 스프레이법 등을 채용할 수 있다. 에칭 조건에 대해서도, 사용하는 에칭액 조성물의 조성이나 에칭 방법에 따라서 적절히 조정하면 된다. 또한, 배치식, 플로우식, 에천트의 산화 환원 전위나 비중, 산 농도에 의한 오토콘트롤식 등의 주지의 다양한 방식을 채용해도 된다.

에칭 조건은 특별히 한정되는 것은 아니며, 피에칭물의 형상이나 막 두께 등에 따라서 임의로 설정할 수 있다. 예를 들어, 0.01 내지 0.2MPa에서 에칭액 조성물을 분무하는 것이 바람직하고, 0.01 내지 0.1MPa에서 분무하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 에칭 온도는 10 내지 50℃가 바람직하고, 20 내지 50℃가 더욱 바람직하다. 에칭액 조성물의 온도는 반응열에 의해 상승하는 경우가 있으므로, 필요에 따라서, 상기 온도 범위 내로 유지되도록 공지된 수단에 의해 온도 제어해도 된다. 에칭 시간은, 피에칭물을 충분히 에칭할 수 있는 시간으로 하면 된다. 예를 들어, 막 두께 1㎛ 정도, 선 폭 10㎛ 정도, 및 개구부 100㎛ 정도의 피에칭물을 상기 온도 범위에서 에칭하는 경우에는, 에칭 시간을 10 내지 300초 정도로 하면 된다.

본 발명의 에칭액 조성물을 사용하는 에칭 방법에 의하면, 잔막의 발생을 억제하면서, 미세한 패턴을 형성할 수 있다. 이 때문에, 프린트 배선 기판 외에도, 미세한 피치가 요구되는 패키지용 기판, COF, TAB 용도의 서브트랙티브법에 적합하게 사용할 수 있다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 상세하게 설명하지만, 이들에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예에서 사용한 (C) 성분의 수평균 분자량을 표 1에 나타낸다. 표 1 중의 c-1 내지 c-4는, 화학식 No.17로 표시되는 화합물이며, 화학식 No.17 중의 n은, 화학식 No.17로 표시되는 화합물의 수평균 분자량이 표 1에 나타내는 값이 되는 수이다. 또한, 표 1 중의 c-5 및 c-6은, 하기 일반식 (3)으로 표시되는 화합물이다.

(상기 일반식 (3) 중, R¹¹은 에틸렌기를 나타내고, R¹² 및 R¹³은 메틸에틸렌기를 나타내고, R¹⁴ 및 R¹⁵는 에틸렌기를 나타내고, n¹ 및 n²는 상기 일반식 (3)으로 표시되는 화합물의 수평균 분자량이 표 1에 나타내는 값이 되는 수를 나타낸다. 단, n¹/(n¹+n²)=0.2이다)

(실시예 1 및 비교예 1)

표 2에 나타내는 조성이 되도록, 염화구리(II), 염산 및 (C) 성분을 혼합하여, 에칭액 조성물 No.1 내지 21을 얻었다. 또한, 이들 에칭액 조성물에 있어서의 잔부는 물이다.

(실시예 2 및 비교예 2)

수지 기체 상에 두께 8㎛의 구리박을 적층한 기체를 준비하였다. 이 기체의 구리박 상에 선 폭 14㎛, 개구부 6㎛의 패턴의 드라이 필름 레지스트를 형성하여 시험 기판을 제작하였다. 제작한 시험 기판에 대하여, 조제한 에칭액 조성물을 사용하여, 처리 온도 45℃, 처리 압력 0.1MPa의 조건 하에서, 저스트 에칭 시간(50 내지 130초) 스프레이하는 습식 에칭을 행하였다. 저스트 에칭 시간이란, 세선 하부의 폭이 10㎛가 될 때까지의 시간을 에칭 속도로부터 산출한 시간을 의미한다. 그 후, 박리액을 사용하여 레지스트 패턴을 제거하여, 미세한 패턴(세선)을 형성하였다.

형성한 세선에 대하여, 이하에 나타내는 (1) 내지 (5)의 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 또한, 편측 사이드 에치 폭이 작을수록, 사이드 에칭이 억제된 것을 의미한다. 또한, 잔막(에칭 부분의 잔여물)이 없는 것은, 단선이나 쇼트가 발생하기 어려운 것을 의미한다. 에칭 후의 시험 기판을 모식적으로 나타내는 단면도를 도 1에 도시한다.

(1) 세선 상부의 폭

레이저 현미경을 사용하여, 단면 관찰하여 측정하였다. 단위는 「㎛」이다.

(2) 세선 하부의 폭

(3) 세선 하부의 폭과 세선 상부의 폭의 차

하기 식으로부터 산출하였다. 단위는 「㎛」이다.

「세선 하부의 폭과 세선 상부의 폭의 차」= 「세선 하부의 폭의 측정값」-「세선 상부의 폭의 측정값」

(4) 편측 사이드 에치 폭

하기 식으로부터 산출하였다. 단위는 「㎛」이다.

「편측 사이드 에치 폭」={「레지스트의 선 폭」-「세선 상부의 폭의 측정값」}/2

(5) 잔막의 유무

레이저 현미경을 사용하여, 에칭 부분의 잔여물이 관찰된 것을 「있음」, 관찰되지 않은 것을 「없음」이라 하였다.

표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 2-1 내지 2-11에서는, 비교예 2-1, 2-2 및 2-5 내지 2-10에 비해, 세선 상부의 폭이 유지되어 있음과 함께, 세선 하부의 폭과 세선 상부의 폭의 차가 작고, 또한 편측 사이드 에치 폭이 작은 것을 알 수 있다. 특히, 실시예 2-1 내지 2-3, 2-6 내지 2-8 및 2-10에서는, 세선 하부의 폭과 세선 상부의 폭의 차가 2.0㎛ 미만이고, 치수 정밀도가 높은 패턴이 형성되는 것을 알 수 있다. 한편, 비교예 2-3 및 2-4에서는, 에칭 속도가 불충분하였기 때문에 패턴이 형성되지 않고, 평가 항목 (1) 내지 (4)를 측정할 수 없었다. 실시예 2-1 내지 2-11 및 비교예 2-1 내지 2-4의 결과로부터, 일반식 (1)로 표시되는 화합물을 함유하는 조성물을 사용하여 에칭하는 경우에도, 조성물의 (B)/(A)의 값이 특정한 범위로부터 벗어나 있으면, 치수 정밀도가 저하되거나 또는 패턴이 형성되지 않게 되는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 2-1 내지 2-11, 그리고 비교예 2-5 및 2-6에서는 잔막(에칭 부분의 잔여물)이 관찰되지 않은 것에 비해, 비교예 2-1 내지 2-4 및 2-7 내지 2-10에서는 잔막이 관찰되었다. 이상과 같이, 본 발명에 따르면, 단선이나 쇼트의 원인이 되는 잔막이 발생하기 어려워, 원하는 치수 정밀도의 미세한 패턴을 형성하는 것이 가능한 에칭용 조성물 및 에칭 방법을 제공할 수 있다.

1: 구리박
2: 레지스트
3: 수지 기체
4: 세선 상부의 폭
5: 세선 하부의 폭
6: 레지스트의 선 폭

Claims

(A) 제2 구리 이온 및 제2 철 이온으로부터 선택되는 적어도 1종의 성분 0.1 내지 25질량％;
(B) 염화물 이온 0.1 내지 30질량％;
(C) 하기 일반식 (1)로 표시되는, 수평균 분자량 550 내지 1,400의 화합물 0.01 내지 10질량％; 및
잔부의 물을 함유하는 수용액이며,
상기 (A) 성분에 대한 상기 (B) 염화물 이온의 질량 비율이, (B)/(A)=0.7 내지 1.4인 조성물.

(상기 일반식 (1) 중, R¹은 단결합, 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분지상의 알킬렌기를 나타내고, R² 및 R³은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지상의 알킬렌기를 나타내고, R⁴ 및 R⁵는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 내지 4의 직쇄 혹은 분지상의 알킬기를 나타내고, n은 각각 독립적으로 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 수평균 분자량이 550 내지 1,400이 되는 수를 나타낸다)
제1항에 있어서, 상기 (A) 성분의 농도가 10 내지 25질량％인 조성물.
제1항에 있어서, 상기 일반식 (1) 중, R² 및 R³이 메틸에틸렌기인 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 금속층을 에칭하기 위해 사용되는 에칭액 조성물인 조성물.
제4항에 있어서, 상기 금속층이 구리계층인 조성물.
제4항에 기재된 조성물을 사용하여 에칭하는 공정을 갖는 에칭 방법.