KR20150092116A - Etching fluid, replenishing fluid, and method for forming copper wiring - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구리 배선의 직선성을 해치지 않으면서도 사이드 에칭을 억제할 수 있는 에칭액과 그 보급액, 및 구리 배선의 형성 방법을 제공한다. 본 발명의 에칭액은 구리 에칭액에 있어서, 산, 산화성 금속 이온, 및 화합물 A를 포함하는 수용액이고, 상기 화합물 A가 티올기, 설파이드기 및 디설파이드기(다만, 설파이드기 및 디설파이드기는 황 원자와 이것에 연결되는 이종 원자가 단일 결합에 의해 연결되고, 또한 π 공액을 형성하지 않는 기임)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 황 함유 작용기와 아미노기를 분자내에 가지는 것을 특징으로 한다. The present invention provides an etching solution, a replenishing liquid, and a method of forming a copper wiring that can suppress side etching without deteriorating the linearity of the copper wiring. The etching solution of the present invention is a copper etching solution which is an aqueous solution containing an acid, an oxidizing metal ion and Compound A, and the compound A is a thiol group, a sulfide group and a disulfide group (provided that a sulfide group and a disulfide group are sulfur atoms and Containing hetero atom is a group which is connected by a single bond and does not form a pi conjugate), and an amino group in the molecule.

Description

에칭액, 보급액, 및 구리 배선의 형성 방법{ETCHING FLUID, REPLENISHING FLUID, AND METHOD FOR FORMING COPPER WIRING}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an etching solution, a replenishing solution, and a method for forming a copper wiring,

본 발명은 구리의 에칭액과 그 보급액, 및 구리 배선의 형성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a copper etching solution and its replenishing solution, and a method for forming a copper wiring.

프린트 배선판의 제조에 있어서, 포토에칭(photoetching)법에서 구리 배선 패턴을 형성하는 경우, 에칭액으로서 염화철계 에칭액, 염화구리계 에칭액, 알칼리성 에칭액 등이 이용되고 있다. 이들 에칭액을 사용하면, 사이드 에칭(side etching)이라 칭하는 에칭 레지스트(etching resist) 아래의 구리가 배선 패턴의 측면으로부터 용해되는 경우가 있었다. 즉, 에칭 레지스트로 커버되는 것에 의해, 본래 에칭으로 원하지 않는 부분(즉, 구리 배선 부분)이 에칭액에 의해 제거되고, 해당 구리 배선의 저부(底部)로부터 정부(頂部)로 가면서 폭이 가늘어지는 현상이 발생하였다. 특히, 구리 배선 패턴이 미세한 경우, 이러한 사이드 에칭은 가능한 줄이지 않으면 안 된다. 이 사이드 에칭을 억제하기 위해 아졸(azol) 화합물이 배합된 에칭액이 제안되었다(예를 들면, 하기 특허문헌 1, 2 참조). In the production of a printed wiring board, when a copper wiring pattern is formed by a photoetching method, an iron chloride based etching solution, a copper chloride based etching solution, an alkaline etching solution, or the like is used as an etching solution. When these etchants are used, copper under an etching resist called side etching sometimes dissolves from the side of the wiring pattern. That is, by covering with the etching resist, an undesired portion (that is, a copper wiring portion) is originally removed by etching with the etching solution, and the width becomes narrow from the bottom portion to the top portion of the copper wiring Lt; / RTI > In particular, when the copper wiring pattern is fine, such side etching must be reduced as much as possible. An etchant in which an azole compound is mixed to suppress the side etching has been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2 below).

그러나, 하기 특허문헌 1에 기재된 에칭액에서는 사이드 에칭 억제 효과는 아직 불충분하였다. However, in the etching solution described in Patent Document 1, the side etching suppressing effect is still insufficient.

또한, 하기 특허문헌 2에 기재된 에칭액에 의하면, 사이드 에칭에 대해서는 억제할 수 있지만, 하기 특허문헌 2에 기재된 에칭액을 통상의 방법으로 사용하면, 구리 배선의 측면에 흔들림이 생길 우려가 있었다. 구리 배선의 측면에 흔들림이 생기면 구리 배선의 직선성이 저하되고, 프린트 배선판의 위쪽부터 구리 배선 폭을 광학적으로 검사할 때, 잘못된 인식을 일으킬 우려가 있었다. 또한, 극단에 직선성이 악화하면 프린트 배선판의 임피던스(impedance) 특성이 저하될 우려가 있었다.According to the etching solution described in Patent Document 2, side etching can be suppressed. However, when the etching solution described in Patent Document 2 is used in a usual manner, there is a fear that side surfaces of the copper wiring may be shaken. If the side surface of the copper wiring is wobbled, the linearity of the copper wiring is deteriorated, and when the copper wiring width is optically inspected from the upper side of the printed wiring board, there is a fear that misrecognition is caused. Further, if the linearity at the extreme end deteriorates, the impedance characteristic of the printed wiring board may deteriorate.

이와 같이, 종래의 에칭액에서는 구리 배선의 직선성을 해치지 않으면서도 사이드 에칭을 억제하는 것은 곤란하였다. As described above, in the conventional etching solution, it is difficult to suppress the side etching without damaging the linearity of the copper wiring.

특허문헌 1: 특개평6-57453호 공보Patent Document 1: JP-A-6-57453 특허문헌 2: 특개2005-330572호 공보Patent Document 2: JP-A-2005-330572

본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 구리 배선의 직선성을 해치지 않으면서도 사이드 에칭을 억제할 수 있는 에칭액과 그 보급액, 및 구리 배선의 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an etching liquid, a replenishing liquid, and a copper wiring forming method which can suppress side etching without deteriorating the linearity of the copper wiring.

본 발명의 에칭액은 구리의 에칭액에 있어서, 산, 산화성 금속 이온, 및 화합물 A를 포함하는 수용액이고, 상기 화합물 A가 티올기, 설파이드기 및 디설파이드기(다만, 설파이드기 및 디설파이드기는 황 원자와 이것에 연결되는 이종 원자가 단일 결합에 의해 연결되고, 또한 π 공액을 형성하지 않는 기임)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 황 함유 작용기와 아미노기를 분자내에 가지는 것을 특징으로 한다. The etching solution of the present invention is an etching solution of copper, which is an aqueous solution containing an acid, an oxidizing metal ion and Compound A, and the compound A is a thiol group, a sulfide group and a disulfide group (provided that a sulfide group and a disulfide group are sulfur atoms and Is a group which is linked by a single bond and does not form a pi conjugate), and an amino group in the molecule.

본 발명의 보급액은 상기 본 발명의 에칭액을 연속 또는 반복하여 사용할 때 상기 에칭액에 첨가하는 보급액이며, 산과 화합물 A를 포함하는 수용액이고, 상기 화합물 A가 티올기(thiol group), 설파이드기(sulfide group) 및 디설파이드기(disulfide group)[다만, 설파이드기 및 디설파이드기는 황 원자와 이것에 연결되는 이종 원자가 단일 결합에 의해 연결되고, 또한 π 공액을 형성하지 않는 기임]로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 황 함유 작용기와 아미노기를 분자내에 가지는 것을 특징으로 한다. The replenisher of the present invention is a replenisher to be added to the etching solution when the etching solution of the present invention is continuously or repeatedly used, and is an aqueous solution containing an acid and a compound A. When the compound A is a thiol group, a sulfide group and a disulfide group [provided that a sulfide group and a disulfide group are at least a group selected from the group consisting of a sulfur atom and a hetero atom connected thereto by a single bond and not forming a π conjugate] Containing functional group and an amino group in the molecule.

본 발명의 구리 배선의 형성 방법은 구리층의 에칭 레지스트로 피복되지 않는 부분을 에칭하는 구리 배선의 형성 방법에 있어서, 상기 본 발명의 에칭액을 이용하여 에칭하는 것을 특징으로 한다. The copper wiring forming method of the present invention is characterized in that etching is performed using the etching solution of the present invention in the copper wiring forming method for etching a portion of the copper layer not covered with the etching resist.

또한, 상기 본 발명에 있어서, "구리"는 구리로 이루어지는 것이어도 좋고, 구리 합금으로 이루어지는 것이어도 좋다. 또한, 본 명세서에 있어서 "구리"는 구리 또는 구리 합금을 지칭한다. In the present invention, "copper" may be composed of copper or copper alloy. In this specification, "copper" refers to copper or a copper alloy.

본 발명에 의하면, 구리 배선의 직선성을 해치지 않으면서도 사이드 에칭을 억제할 수 있는 에칭액과 그 보급액, 및 구리 배선의 형성 방법을 제공하는 것이 가능하다. According to the present invention, it is possible to provide an etching liquid, a replenishing liquid, and a copper wiring forming method that can suppress the side etching without deteriorating the linearity of the copper wiring.

도 1은 본 발명의 에칭액에 의해 에칭한 후의 구리 배선의 일예를 나타낸 부분 단면도이다. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of a copper wiring after etching by the etching solution of the present invention.

본 발명의 에칭액은 산, 산화성 금속 이온, 및 화합물 A를 포함하는 수용액이며, 상기 화합물 A가 티올기, 설파이드기 및 디설파이드기(다만, 설파이드기 및 디설파이드기는 황 원자와 이것에 연결되는 이종 원자가 단일 결합에 의해 연결되고, 또한 π 공액을 형성하지 않는 기임)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 황 함유 작용기와 아미노기를 분자내에 가지는 것을 특징으로 한다. The etching solution of the present invention is an aqueous solution containing an acid, an oxidizing metal ion, and a compound A, wherein the compound A is a thiol group, a sulfide group and a disulfide group (provided that the sulfide group and the disulfide group have a sulfur atom and a hetero atom Containing group and at least one sulfur-containing functional group and amino group selected from the group consisting of a group which is linked by a bond and which does not form a pi conjugate).

도 1은 본 발명의 에칭액에 의해 에칭한 후의 구리 배선의 일예를 나타내는 부분 단면도이다. 구리 배선(1) 위에는 에칭 레지스트(2)가 형성되어 있다. 그리고, 에칭 레지스트(2)의 단부(端部)의 직하(直下)에 있어서의 구리 배선(1)의 측면에 보호피막(3)이 형성되어 있다. 이 보호피막(3)은 에칭의 진행과 함께 에칭액 중에 생성하는 제1구리 이온 및 그 염과 화합물 A에 의해 주로 형성되는 것으로 생각된다. 본 발명의 에칭액에 의하면, 상기 화합물 A를 포함하기 때문에 균일한 보호피막(3)이 형성되는 것으로 생각된다. 이것에 의해 구리 배선(1)의 흔들림이 경감되므로, 구리 배선(1)의 직선성을 해치지 않으면서도 사이드 에칭을 억제할 수 있다고 생각된다. 따라서, 본 발명의 에칭액에 의하면, 프린트 배선판의 제조 공정에 있어서 수율을 개선할 수 있다. 또한, 보호피막(3)은 에칭 처리 후에 제거액에 의한 처리로 간단히 제거하는 것이 가능하다. 상기 제거액으로서는 과산화수소와 황산의 혼합액, 염산 등의 산성액, 또는 디프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 유기 용매 등이 바람직하다. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of a copper wiring after etching by the etching solution of the present invention. On the copper wiring 1, an etching resist 2 is formed. The protective coating 3 is formed on the side surface of the copper wiring 1 immediately below the end portion of the etching resist 2. It is considered that the protective coating 3 is mainly formed by the copper ions and the salt thereof and the compound A generated in the etching solution along with the progress of the etching. According to the etching solution of the present invention, it is considered that a uniform protective film (3) is formed because the compound A is contained. As a result, it is considered that the side etching can be suppressed without deteriorating the linearity of the copper wiring 1 because the shaking of the copper wiring 1 is reduced. Therefore, according to the etching solution of the present invention, it is possible to improve the yield in the production process of the printed wiring board. Further, the protective coating 3 can be easily removed by a treatment with a removing solution after the etching treatment. As the removing solution, a mixed solution of hydrogen peroxide and sulfuric acid, an acidic solution such as hydrochloric acid, or an organic solvent such as dipropylene glycol monomethyl ether is preferable.

또한, 상기 특허문헌 2의 에칭액으로 구리 배선을 형성하면, 본 발명의 에칭액으로 에칭했을 때보다도 불균일한 보호피막이 두껍게 형성된다고 생각되기 때문에, 구리 배선의 직선성을 해치는 것으로 추측된다. In addition, when the copper wiring is formed of the etching solution of Patent Document 2, it is considered that the uniformity of the protective film is formed thicker than when the etching solution of the present invention is etched, and thus the linearity of the copper wiring is impaired.

또한, 상기 특허문헌 2의 에칭액을 이용하는 경우에는 에칭 속도가 늦기 때문에 처리 속도의 저하를 초래하여 생산성이 저하되었지만, 본 발명의 에칭액은 일반적인 염화철계 에칭액 또는 염화구리계 에칭액과 동등의 에칭 속도를 유지할 수 있기 때문에 생산성을 저하시키지 않고 수율을 개선할 수 있다. In addition, in the case of using the etching solution of Patent Document 2, the etching rate is slowed, and the processing speed is lowered and the productivity is lowered. However, the etching solution of the present invention maintains the same etching rate as a general iron chloride etching solution or copper chloride etching solution The yield can be improved without lowering the productivity.

본 발명의 에칭액에 이용되는 산은 무기산 및 유기산으로부터 적절히 선택가능하다. 상기 무기산으로는 황산, 염산, 질산, 인산 등을 들 수 있다. 상기 유기산으로는 개미산(포름산), 초산(아세트산), 옥살산, 말레인산, 안식향산(벤조산), 글리콜산 등을 들 수 있다. 상기 산 중에서는 에칭 속도의 안정성 및 구리의 용해안정성의 관점으로부터 염산이 바람직하다. The acid used in the etching solution of the present invention can be appropriately selected from inorganic acids and organic acids. Examples of the inorganic acid include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and phosphoric acid. Examples of the organic acid include formic acid (formic acid), acetic acid (acetic acid), oxalic acid, maleic acid, benzoic acid (benzoic acid) and glycolic acid. Of these acids, hydrochloric acid is preferable from the viewpoints of the stability of the etching rate and the dissolution stability of copper.

상기 산의 농도는 바람직하게는 7~180 g/L이며, 보다 바람직하게는 10~110 g/L이다. 산의 농도가 7 g/L 이상의 경우는 에칭 속도가 빨라지기 때문에 구리를 신속하게 에칭하는 것이 가능하다. 또한, 산의 농도가 180 g/L 이하의 경우는 구리의 용해안정성이 유지됨과 동시에 작업환경의 악화를 억제할 수 있다. The concentration of the acid is preferably 7 to 180 g / L, more preferably 10 to 110 g / L. When the concentration of the acid is 7 g / L or more, it is possible to rapidly etch copper because the etching rate is accelerated. When the concentration of the acid is 180 g / L or less, the dissolution stability of copper is maintained and the deterioration of the working environment can be suppressed.

본 발명의 에칭액에 이용되는 산화성 금속 이온은 금속 구리를 산화할 수 있는 금속 이온이면 좋은데, 그 예로는 제2구리 이온이나, 제 2 철 이온 등을 들 수 있다. 사이드 에칭을 억제하는 관점 및 에칭 속도의 안정성의 관점으로부터 산화성 금속 이온으로서 제2구리 이온을 이용하는 것이 바람직하다. The oxidizing metal ion used in the etching solution of the present invention may be a metal ion capable of oxidizing metal copper, and examples thereof include cupric ion and ferric ion. From the standpoint of suppressing the side etching and the stability of the etching rate, it is preferable to use the cupric ion as the oxidizing metal ion.

상기 산화성 금속 이온은 산화성 금속 이온을 배합하는 것에 의해 에칭액 중에 함유시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 산화성 금속 이온원(ion源)으로서 제2구리 이온원을 이용하는 경우, 그 구체예로서는 염화구리, 황산구리, 브롬화구리, 유기산의 구리염, 수산화구리 등을 들 수 있다. 예를 들면, 염화성 금속 이온원으로서 제 2 철 이원온을 이용하는 경우, 그 구체예로서는 염화철, 브롬화철, 요오드화철, 황산철, 질산철, 유기산의 철염 등을 들 수 있다. The oxidizing metal ions can be contained in the etching liquid by blending oxidizing metal ions. For example, when a secondary copper ion source is used as an oxidizing metal ion source, specific examples thereof include copper chloride, copper sulfate, copper bromide, copper salt of organic acid, copper hydroxide and the like. For example, when ferric ion is used as the chloride ion source, specific examples thereof include iron chloride, iron bromide, iron iodide, iron sulfate, iron nitrate, and iron salts of organic acids.

상기 산화성 금속 이온의 농도는 바람직하게는 10~250 g/L이고, 보다 바람직하게는 10~200 g/L이며, 더욱 더 바람직하게는 15~160 g/L이고, 가장 바람직하게는 30~160 g/L이다. 산화성 금속 이온의 농도가 10 g/L 이상의 경우는 에칭 속도가 빨라지기 때문에 구리를 신속하게 에칭하는 것이 가능하다. 또한, 산화성 금속 이온의 농도가 250 g/L 이하인 경우는 구리의 용해안정성이 유지된다. The concentration of the oxidizing metal ion is preferably 10 to 250 g / L, more preferably 10 to 200 g / L, still more preferably 15 to 160 g / L, and most preferably 30 to 160 g / g / L. When the concentration of oxidizing metal ions is 10 g / L or more, it is possible to rapidly etch copper because the etching rate is increased. When the concentration of the oxidizing metal ion is 250 g / L or less, the dissolution stability of copper is maintained.

본 발명의 에칭액에는 구리 배선의 직선성을 해지지 않으면서도 사이드 에칭을 억제할 수 있기 때문에, 티올기, 설파이드기 및 디설파이드기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 황 함유 작용기와 아민기를 분자 내에 가지는 화합물 A가 배합된다. 또한, 본 발명에 있어서, 설파이드기 및 디설파이드기는 모두 황 원자와 이것에 연결하는 이종 원자가 단일 결합에 의해 연결되고, 또한 π 공액을 형성하지 않는 기를 가리킨다. Since the etching solution of the present invention can suppress the side etching while preventing the linearity of the copper wiring from being eliminated, it is possible to prevent the side etching from being caused by the compound having at least one sulfur-containing functional group and an amine group in the molecule selected from the group consisting of a thiol group, a sulfide group and a disulfide group A is blended. In the present invention, both the sulfide group and the disulfide group refer to a group in which a sulfur atom and a hetero atom connected thereto are connected by a single bond and do not form a pi conjugate.

상기 화합물 A로서는 티올기, 설파이드기 및 디설파이드기로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 황 함유 작용기와 아민기를 분자 내에 가지는 화합물로 특별히 한정되지 않지만, 지방족 화합물로부터 선택되는 것이 바람직하다. 지방족 화합물은 방향족 화합물에 비해 수용액에의 용해성이 높기 때문에, 균일한 보호피막을 용이하게 형성하는 것이 가능하다고 생각된다. The compound A is not particularly limited as a compound having at least one sulfur-containing functional group and an amine group in the molecule selected from the group consisting of a thiol group, a sulfide group and a disulfide group, but is preferably selected from an aliphatic compound. Since the aliphatic compound has a higher solubility in an aqueous solution than an aromatic compound, it is considered that it is possible to easily form a uniform protective film.

상기 화합물 A의 구체예로서는 2-아미노에탄티올, 2-(디메틸아미노)에탄티올, 2-(디에틸아미노)에탄티올, 2-(디이소프로필아미노)에탄티올 등의 티올기와 아미노기를 가지는 화합물; 2,2'-티오비스(에틸아민), 2-(에틸티오)에틸아민, 테트라메틸티우람모노설파이드 등의 설파이드기와 아미노기를 가지는 화합물; 시스타민, 비스(2-디메틸아미노에틸)디설파이드 등의 디설파이드기와 아미노기를 가지는 화합물 등을 들 수 있다. 상기 화합물 A는 2종 이상을 병용하여도 좋다. 그 중에서도 구리 배선의 직선성 향상의 관점 및 사이드 에칭을 효과적으로 억제하는 관점으로부터 티올기와 아미노기를 가지는 것이 바람직하다. Specific examples of the compound A include compounds having a thiol group and an amino group such as 2-aminoethanethiol, 2- (dimethylamino) ethanethiol, 2- (diethylamino) ethanethiol and 2- (diisopropylamino) ethanethiol; Compounds having sulfide groups and amino groups such as 2,2'-thiobis (ethylamine), 2- (ethylthio) ethylamine and tetramethylthiurammonosulfide; And compounds having disulfide groups and amino groups such as cystamine and bis (2-dimethylaminoethyl) disulfide. The compound A may be used in combination of two or more. Among them, it is preferable to have a thiol group and an amino group from the viewpoint of improving the linearity of the copper wiring and effectively suppressing the side etching.

상기 화합물 A의 농도는 0.005~10 g/L가 바람직하고, 0.01~5 g/L가 보다 바람직하다. 이 범위 내라면, 구리 배선의 직선성을 향상시키고, 또한 사이드 에칭을 효과적으로 억제할 수 있다. The concentration of the compound A is preferably 0.005 to 10 g / L, more preferably 0.01 to 5 g / L. Within this range, the linearity of the copper wiring can be improved and the side etching can be effectively suppressed.

본 발명의 에칭액에는 구리 배선의 직선성을 향상시키고 또한 사이드 에칭을 효과적으로 억제하기 위해 지환식(脂環式) 아민 화합물을 배합하여도 좋다. 본 발명의 에칭액에 지환식 아민 화합물을 배합하는 경우, 상기와 같은 관점으로부터 에칭액 중의 지환식 아민 화합물의 농도는 0.01~10 g/L가 바람직하고, 0.02~5 g/L가 보다 더 바람직하다. An alicyclic (alicyclic) amine compound may be added to the etching solution of the present invention in order to improve the linearity of the copper wiring and effectively suppress the side etching. When the alicyclic amine compound is compounded in the etching solution of the present invention, the concentration of the alicyclic amine compound in the etching solution is preferably 0.01 to 10 g / L, more preferably 0.02 to 5 g / L from the above viewpoint.

상기 지환식 아민 화합물로서는 구리 배선의 직선성을 향상시키고, 또한 사이드 에칭을 효과적으로 억제하는 관점으로부터 분자량 43~500 정도의 지환식 아민 화합물을 이용하는 것이 바람직하고, 피롤리딘계 화합물, 피페리딘계 화합물 및 피페라진계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지환식 아민 화합물을 사용하는 것이 보다 바람직하다. As the alicyclic amine compound, it is preferable to use an alicyclic amine compound having a molecular weight of about 43 to 500 from the viewpoints of improving the linearity of the copper wiring and effectively suppressing the side etching. The alicyclic amine compound is preferably a pyrrolidine- It is more preferable to use at least one alicyclic amine compound selected from the group consisting of piperazine compounds.

그 중에서도, 사이드 에칭을 효과적으로 억제하고, 또한 구리 배선의 직선성을 보다 향상시키기에는 피페라진 등의 피페라진계 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 하기 화학식 1로 표시되는 피페라진계 화합물을 사용하는 것이 보다 바람직하다. Among them, it is preferable to use a piperazine-based compound such as piperazine in order to effectively suppress the side etching and further improve the linearity of the copper wiring. It is preferable to use the piperazine-based compound represented by the following formula More preferable.

Figure pct00001
Figure pct00001

[상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~6의 탄화수소 유도기를 나타낸다. 단, R1 및 R2 중 적어도 하나는 탄소수 1~6의 탄화수소 유도기를 나타낸다.] [In the formula (1), R 1 and R 2 each independently represent hydrogen or a hydrocarbon derivative having 1 to 6 carbon atoms. Provided that at least one of R 1 and R 2 represents a hydrocarbon derivative having 1 to 6 carbon atoms.

또한, 상기 탄화수소 유도기라 함은 탄소 및 수소로 이루어진 탄화수소기에 있어서 일부의 탄소 또는 수소가 다른 원자 또는 치환기로 치환하여도 좋은 것을 나타낸다. 탄화수소 유도기로서는 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 아미노메틸기, 아미노에틸기, 아미노프로필기, 디메틸아미노메틸기, 디메틸아미노에틸기, 디메틸아미노프로필기, 히드록시메틸기, 히드록시에틸기, 히드록시프로필기, 알릴기, 아세틸기, 페닐기, 히드록시에톡시메틸기, 히드록시에톡시에틸기, 히드록시에톡시프로필기 등을 예시할 수 있다. The term "hydrocarbon derivative" as used herein means that some of carbon or hydrogen in the hydrocarbon group composed of carbon and hydrogen may be substituted with other atoms or substituents. Examples of the hydrocarbon derivative include methyl, ethyl, propyl, butyl, aminomethyl, aminoethyl, aminopropyl, dimethylaminomethyl, dimethylaminoethyl, dimethylaminopropyl, hydroxymethyl, An allyl group, an acetyl group, a phenyl group, a hydroxyethoxymethyl group, a hydroxyethoxyethyl group, and a hydroxyethoxypropyl group.

상기 화학식 1에 나타낸 피페라진계 화합물의 구체예로서는 N-메틸피페라진, N-에틸피페라진, N,N-디메틸피페라진, N-알릴피페라진, N-이소부틸피페라진, N-히드록시에톡시에틸피페라진, N-페닐피페라진, 1,4-비스(3-아미노프로필)피페라진, 1-(2-디메틸아미노에틸)-4-메틸피페라진, N-(2-아미노에틸)피페라진 등을 예시할 수 있다. 이 중에서, 사이드 에칭의 억제 및 구리 배선의 직선성 향상의 관점으로부터 상기 화학식 1에 있어서 R1 및 R2 중 적어도 하나가 아미노기를 가지는 피페라진계 화합물이 바람직하다. 이러한 피페라진계 화합물로는 1,4-비스(3-아미노프로필)피페라진, 1-(2-디메틸아미노에틸)-4-메틸피페라진, N-(2-아미노에틸)피페라진 등을 예시할 수 있다. Specific examples of the piperazine compound represented by Formula 1 include N-methylpiperazine, N-ethylpiperazine, N, N-dimethylpiperazine, N-allylpiperazine, N-isobutylpiperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N-phenylpiperazine, 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 1- And the like. Among them, from the viewpoints of suppressing the side etching and improving the linearity of the copper wiring, the piperazine-based compound having at least one of R 1 and R 2 in the formula (1) has an amino group is preferable. Examples of such piperazine compounds include 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 1- (2-dimethylaminoethyl) -4-methylpiperazine, N- can do.

피롤리딘계 화합물로서는 피롤리딘, 1-2-(히드록시에틸)피롤리딘, 1-(2-아미노에틸)피롤리딘, N-메틸피롤리진, N-포르밀피롤리딘, 3-아미노피롤리딘, N-벤질-3-아미노피롤리딘 등을 예시할 수 있다. Examples of pyrrolidine compounds include pyrrolidine, 1-2- (hydroxyethyl) pyrrolidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, N-methylpyrrolidine, Aminopyrrolidine, N-benzyl-3-aminopyrrolidine, and the like.

피페리딘계 화합물로서는 피페리딘, N-피페리딘에탄올, N-메틸피페리딘, N-에틸피페리딘, 4-아미노피페리딘, 4-피페리딘카르복실산, 4-아미노메틸피페리딘 등을 예시할 수 있다. Examples of the piperidine compound include piperidine, N-piperidine ethanol, N-methylpiperidine, N-ethylpiperidine, 4-aminopiperidine, 4-piperidinecarboxylic acid, Piperidine, and the like.

본 발명의 에칭액에는 상술한 성분 이외에도 본 발명의 효과를 방해하지 않을 정도의 다른 성분을 첨가하여도 좋다. 예를 들면, 성분안정제, 소포제 등을 첨가하여도 좋다. 상기 다른 성분을 첨가하는 경우, 그 농도는 0.001~5 g/L 정도이다. Other components may be added to the etching solution of the present invention to such an extent as not to interfere with the effects of the present invention. For example, a component stabilizer, antifoaming agent and the like may be added. When the other component is added, the concentration is about 0.001 to 5 g / L.

상기 에칭액은 상기 각 성분을 물에 용해시키는 것에 의해, 용이하게 조제하는 것이 가능하다. 상기 물로서는 이온성 물질 및 불순물을 제거한 물이 바람직하고, 예를 들면 이온교환수, 순수(純水), 초순수(超純水) 등이 바람직하다. The above etching solution can be easily prepared by dissolving each component in water. As the water, ionic substances and water from which impurities are removed are preferable. For example, ion-exchanged water, pure water, ultrapure water and the like are preferable.

상기 에칭액은 각 성분을 사용시에 소정의 농도로 되도록 배합하여도 좋고, 농축액을 조제해 두고 사용 직전에 희석하여 사용하여도 좋다. 상기 에칭액의 사용 방법은 특별히 한정하지 않지만, 사이드 에칭을 효과적으로 억제하기에는 후술하는 바와 같이 스프레이(spray)를 이용하여 에칭하는 것이 바람직하다. 또한, 사용시의 에칭액의 온도는 특별히 제한은 없지만, 생산성을 높게 유지한 후에 사이드 에칭을 효과적으로 억제하기 위해서는 20~ 55℃로 사용하는 것이 바람직하다. The etching solution may be formulated so that each component is at a predetermined concentration at the time of use, or may be prepared by preparing a concentrate and diluting it immediately before use. The method of using the etching solution is not particularly limited, but it is preferable to etch using a spray as described later in order to effectively suppress the side etching. The temperature of the etching solution during use is not particularly limited, but it is preferable to use the etching solution at 20 to 55 占 폚 in order to effectively suppress the side etching after the productivity is maintained high.

본 발명의 보급액은 본 발명의 에칭액을 연속 또는 반복하여 사용할 때 상기 에칭액에 첨가하는 보급액이며, 산과 화합물 A를 포함하는 수용액이다. 상기 보급액 중의 각 성분은 상술한 본 발명의 에칭액에 배합할 수 있는 성분과 같다. 상기 보급액을 첨가하는 것에 의해 상기 에칭액의 각 성분비가 적정하게 유지되기 때문에, 상술한 본 발명의 에칭액의 효과를 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 보급액에는 염화제2구리 등의 제2구리 이온원이 제2구리 이온 농도로 14 g/L의 농도를 넘지 않는 범위로 더 포함되어도 좋다. 또한, 본 발명의 보급액에는 상기 성분 이외에 에칭액에 첨가하는 성분이 배합되어도 좋다. The replenishing liquid of the present invention is a replenishing liquid to be added to the etchant when the etchant of the present invention is used continuously or repeatedly, and is an aqueous solution containing the acid and the compound A. Each component in the replenisher is the same as the component that can be compounded in the above-described etching solution of the present invention. By adding the replenishing liquid, the respective component ratios of the etchant are properly maintained, so that the effect of the above-described etchant of the present invention can be stably maintained. Further, the replenishment solution of the present invention may further contain a secondary copper ion source such as cupric chloride in a range that does not exceed a concentration of 14 g / L at the secondary copper ion concentration. In addition, a component added to the etching solution may be added to the replenishing solution of the present invention in addition to the above components.

상기 보급액 중의 각 성분의 농도는 에칭액 중의 각 성분의 농도에 따라서 적절히 설정되지만, 상술한 본 발명의 에칭액의 효과를 안정하게 유지한다는 관점으로부터 산의 농도가 7~360 g/L, 화합물 A의 농도가 0.005~10 g/L인 것이 바람직하다. 또한, 에칭액이 상기 지환식 아민 화합물을 포함하는 경우, 상기 보급액은 상기 지환식 아민 화합물을 0.01~10 g/L의 농도로 포함하는 것이 바람직하다. The concentration of each component in the replenishing liquid is appropriately set in accordance with the concentration of each component in the etching solution. However, from the viewpoint of stably maintaining the effect of the etching solution of the present invention described above, the concentration of the acid is 7 to 360 g / L, It is preferable that the concentration is 0.005 to 10 g / L. When the etching liquid contains the alicyclic amine compound, the replenishing liquid preferably contains the alicyclic amine compound in a concentration of 0.01 to 10 g / L.

본 발명의 구리 배선의 형성방법은 구리층의 에칭 레지스트로 피복되지 않은 부분을 에칭하는 구리 배선의 형성 방법에 있어서, 상술한 본 발명의 에칭액을 이용하여 에칭하는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해 상술한 바와 같이 구리 배선의 직선성을 해치지 않으면서도 사이드 에칭을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 구리 배선의 형성 방법을 채용한 구리 배선 형성 공정에 있어서, 본 발명의 에칭액을 연속 또는 반복 사용하는 경우는 상술한 본 발명의 보급액을 첨가하면서 에칭하는 것이 바람직하다. 상기 에칭액의 각 성분비가 적정하게 유지되기 때문에, 상술한 본 발명의 에칭액의 효과를 안정하게 유지할 수 있기 때문이다. The copper wiring forming method of the present invention is characterized in that the copper wiring is formed by etching the portion of the copper layer not covered with the etching resist by using the etching solution of the present invention. As a result, the side etching can be suppressed without impairing the linearity of the copper wiring as described above. When the etching solution of the present invention is used continuously or repeatedly in the copper wiring forming step employing the copper wiring forming method of the present invention, it is preferable to perform etching while adding the above-described replenishing solution of the present invention. Since the respective component ratios of the etchant are appropriately maintained, the effect of the above-described etchant of the present invention can be stably maintained.

본 발명의 구리 배선의 형성 방법에서는 상기 구리층의 에칭 레지스트로 피복되지 않은 부분에 상기 에칭액을 스프레이에 의해 분무하는 것이 바람직하다. 사이드 에칭을 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다. 스프레이할 때, 노즐은 특별히 한정하지 않으나, 부채꼴 노즐 또는 충원추 노즐 등을 사용할 수 있다. In the copper wiring forming method of the present invention, it is preferable that the etching solution is sprayed to a portion of the copper layer not covered with the etching resist by spraying. Side etching can be effectively suppressed. When spraying, the nozzle is not particularly limited, but a fan-shaped nozzle, a filling nozzle, or the like can be used.

스프레이로 에칭하는 경우, 스프레이 압력은 0.04 MPa 이상이 바람직하고, 0.08 MPa 이상이 보다 바람직하다. 스프레이 압력이 0.04 MPa 이상이라면, 보호피막을 적절한 두께로 구리 배선의 측면에 형성할 수 있다. 이것에 의해, 사이드 에칭을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상기 스프레이 압력은 에칭 레지스트의 파손 방지의 관점으로부터 0.30 MPa 이하가 바람직하다. When spraying with a spray, the spray pressure is preferably 0.04 MPa or more, more preferably 0.08 MPa or more. If the spray pressure is 0.04 MPa or more, a protective coating can be formed on the side of the copper wiring with an appropriate thickness. As a result, the side etching can be effectively prevented. The spray pressure is preferably 0.30 MPa or less from the viewpoint of preventing breakage of the etching resist.

실시예Example

다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 비교예와 함께 설명한다. 또한, 본 발명은 하기의 실시예에 한정하여 해석되는 것은 아니다. Next, Examples of the present invention will be described together with Comparative Examples. The present invention is not limited to the following examples.

표 1 및 표 2에 나타낸 조성의 각 에칭액을 조제하고 후술하는 조건으로 에칭을 하고, 후술하는 평가방법에 의해 각 항목에 대해서 평가하였다. 또한, 표 1 및 표 2에 나타낸 조성의 각 에칭액에 있어서, 잔부(殘部)는 이온교환수이다. 또한, 표 1 및 표 2에 나타낸 염산의 농도는 염화수소로서의 농도이다. Each of the etching solutions having the compositions shown in Tables 1 and 2 was prepared, etching was performed under the conditions described below, and each item was evaluated by the following evaluation method. In each of the etching solutions of the compositions shown in Tables 1 and 2, the remainder is ion-exchanged water. The concentrations of hydrochloric acid shown in Tables 1 and 2 are concentrations as hydrogen chloride.

(사용한 시험 기판) (Test substrate used)

두께 12㎛의 전해동박(電解銅箔)[JX 일광일석금속사 제품, 스탠다드 프로파일 동박, 상품명: JTC박]을 적층한 동장적층판(銅張積層板)을 준비하고, 상기 동박(銅箔)을 팔라듐 촉매 함유 처리액(오쿠노제약사 제품, 상품명: 아도캇빠 시리즈)로 처리한 후, 무전해 구리 도금액(오쿠노제약사 제품, 상품명: 아도캇빠 시리즈)를 이용하여 무전해 구리 도금막을 형성하였다. 다음으로, 전해 구리 도금액(오쿠노제약사 제품, 돗프루치나SF)를 이용하여, 상기 무전해 구리 도금막 위에 13㎛의 전해 구리 도금막을 형성하였다. 얻어진 전해 구리 도금막 위에 드라이 필름 레지스트(dry film resist)[아사히카세이 이머티리얼즈사 제품, 상품명: SUNFORT AQ-2559]를 이용하여, 두께 25㎛의 에칭 레지스트 패턴(etching resist pattern)을 형성하였다. 이 때, 에칭 레지스트 패턴은 라인/스페이스(L/S)=45㎛/35㎛의 레지스트 패턴과 라인/스페이스(L/S)=40㎛/150㎛의 레지스트 패턴이 혼재한 패턴으로 하였 A copper clad laminate (copper foil laminate) in which an electrolytic copper foil (electrolytic copper foil) having a thickness of 12 占 퐉 (electrolytic copper foil JX, manufactured by Ikki Seisakusho Co., Ltd., standard profile copper foil, trade name: JTC foil) Treated with a catalyst-containing treatment liquid (product of Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., trade name: Adokapaparizu), and then electroless copper plating films were formed using an electroless copper plating solution (product name: Adokappa series manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.). Next, an electrolytic copper plating film having a thickness of 13 탆 was formed on the electroless copper plating film by using an electrolytic copper plating solution (Doppuchnina SF manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.). An etching resist pattern having a thickness of 25 占 퐉 was formed on the obtained electrolytic copper plating film by using a dry film resist (trade name: SUNFORT AQ-2559, manufactured by Asahi Kasei Imperial Co., Ltd.). At this time, the etching resist pattern was a pattern in which a resist pattern of line / space (L / S) = 45 μm / 35 μm and a resist pattern of line / space (L / S) = 40 μm /

(에칭 조건)(Etching condition)

에칭은 충원추 노즐(이케우치사 제품, 상품명: ISJIX020)을 사용하여, 스프레이 압력 0.12 MPa, 처리 온도 40℃의 조건에서 수행하였다. 에칭 가공 시간은 라인/스페이스(L/S)=45㎛/35㎛의 레지스트 패턴 영역에 있어서 에칭 후의 구리 배선의 저부(底部) 폭이 40㎛에 이르는 시점으로 설정하였다. 에칭 후, 물 세척, 건조를 하고, 이하에 나타내는 평가를 하였다. The etching was carried out under the conditions of a spray pressure of 0.12 MPa and a treatment temperature of 40 DEG C using a filling nozzle (trade name: ISJIX020, manufactured by Ikeuchi Co., Ltd.). The etching processing time was set to a time point at which the width of the bottom of the copper wiring after etching in the resist pattern area of line / space (L / S) = 45 μm / 35 μm reached 40 μm. After the etching, the substrate was washed with water and dried, and the following evaluations were carried out.

(사이드 에칭량)(Side etching amount)

에칭 처리한 각 시험 기판의 일부를 절단하고, 이것을 냉감매립수지에 매립하고, 구리 배선의 단면을 관찰할 수 있도록 연마 가공을 하였다. 그리고, 광학 현미경을 이용하여 200배로 상기 단면을 관찰하고, 라인/스페이스(L/S)=45㎛/35㎛의 레지스트 패턴 영역에 있어서 구리 배선 정부(頂部)의 폭(W1) 및 구리 배선 저부(底部)의 폭(W2)을 계측하고, 그 차이(W2-W1)를 사이드 에칭량(㎛)으로 하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다. A part of each of the etched test substrates was cut, embedded in a cold-embedding resin, and polished so that the cross section of the copper wiring could be observed. The cross section was observed at a magnification of 200 times using an optical microscope and the width W1 of the copper wiring top portion and the width W1 of the copper wiring bottom portion in the resist pattern area of line / space (L / S) = 45 μm / The width W2 of the bottom portion was measured and the difference W2-W1 was taken as the side etching amount (占 퐉). The results are shown in Tables 1 and 2.

(직선성)(Linearity)

에칭 처리한 각 시험 기판을 3 중량% 수산화나트륨 수용액에 60초간 침지하고, 에칭 레지스트를 제거하였다. 그 후, 염산(염화수소 농도: 7 중량%)을 이용하여, 부채꼴 노즐(이케우치사 제품, 상품명: VP9020)로, 스프레이 압력 0.12 MPa, 처리 온도 30℃, 처리 시간 30초 조건에서 보호피막을 제거하였다. 그리고, 광학 현미경을 이용하여 200배로 시험 기판의 상면(上面)을 관찰하여, 라인/스페이스(L/S)=40㎛/150㎛의 레지스트 패턴 영역에 있어서 구리 배선 정부(頂部)의 폭을 20㎛ 간격으로 10개소 계측하고, 그 표준편차를 직선성(㎛)으로 하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다. Each of the etched test substrates was immersed in a 3 wt% aqueous solution of sodium hydroxide for 60 seconds to remove the etching resist. Thereafter, protective coating was removed with a sector nozzle (product name: VP9020, product of Ikeuchi) under the conditions of spray pressure of 0.12 MPa, treatment temperature of 30 DEG C and treatment time of 30 seconds by using hydrochloric acid (hydrogen chloride concentration: 7 wt% . Then, the upper surface of the test substrate was observed at a magnification of 200 times using an optical microscope, and the width of the copper wiring top portion in the resist pattern region of line / space (L / S) = 40 m / And the standard deviation thereof was determined as linearity (占 퐉). The results are shown in Tables 1 and 2.

조성Furtherance 배합량Amount of blending 가공
시간
(초)
Processing
time
(second)
사이드
에칭량(㎛)
side
Etching amount (占 퐉)
직선성
(㎛)
Linearity
(탆)

실시예 1

Example 1
염화제2철Ferric chloride 100 g/L
(제2철 이온으로서 34 g/L)
100 g / L
(34 g / L as ferric ion)

69.5

69.5

14.5

14.5

0.44

0.44
염산Hydrochloric acid 10 g/L10 g / L 2-아미노에탄티올·염산염2-aminoethanethiol hydrochloride 1.0 g/L1.0 g / L
실시예 2

Example 2
염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)

60.0

60.0

13.2

13.2

0.61

0.61
염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 2-아미노에탄티올·염산염2-aminoethanethiol hydrochloride 0.5 g/L0.5 g / L
실시예 3

Example 3
염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)

70.0

70.0

13.0

13.0

0.53

0.53
염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 2-(디메틸아미노)에탄티올·염산염2- (dimethylamino) ethanethiol hydrochloride 0.05 g/L0.05 g / L
실시예 4

Example 4
염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)

70.0

70.0

11.3

11.3

0.52

0.52
염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 2-(디에틸아미노)에탄티올·염산염2- (Diethylamino) ethanethiol hydrochloride 0.05 g/L0.05 g / L
실시예 5

Example 5
염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 300 g/L
(제2구리 이온으로서 112 g/L)
300 g / L
(112 g / L as cupric ion)

66.8

66.8

14.2

14.2

0.58

0.58
염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 2,2'-티오비스(에틸아민)2,2'-thiobis (ethylamine) 0.05 g/L0.05 g / L
실시예 6


Example 6

염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)

59.3


59.3


12.2


12.2


0.45


0.45

염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 2-아미노에탄티올·염산염2-aminoethanethiol hydrochloride 0.05 g/L0.05 g / L 피페리딘Piperidine 0.2 g/L0.2 g / L
실시예 7

Example 7
염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)

65.0

65.0

13.9

13.9

0.50

0.50
염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 시스타민·염산염Cystamine hydrochloride 0.05 g/L0.05 g / L
실시예 8


Example 8

염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)

58.0


58.0


10.2


10.2


0.19


0.19

염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 2-아미노에탄티올·염산염2-aminoethanethiol hydrochloride 0.05 g/L0.05 g / L N-(2-아미노에틸)피페라진N- (2-aminoethyl) piperazine 2.0 g/L2.0 g / L
실시예 9


Example 9

염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)

59.7


59.7


12.1


12.1


0.46


0.46

염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 2-아미노에탄티올·염산염2-aminoethanethiol hydrochloride 0.05 g/L0.05 g / L 1-(2-히드록시에틸)피롤리딘1- (2-hydroxyethyl) pyrrolidine 1.5 g/L1.5 g / L
실시예 10

Example 10
염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 300 g/L
(제2구리 이온으로서 112 g/L)
300 g / L
(112 g / L as cupric ion)

69.0

69.0

14.0

14.0

0.63

0.63
염산Hydrochloric acid 70 g/L70 g / L 2-(에틸티오)에틸아민2- (ethylthio) ethylamine 0.5 g/L0.5 g / L
실시예 11


Example 11

염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)

58.9


58.9


11.5


11.5


0.25


0.25

염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 2-아미노에탄티올·염산염2-aminoethanethiol hydrochloride 0.05 g/L0.05 g / L 피페라진Piperazine 0.5 g/L0.5 g / L

조성Furtherance 배합량Amount of blending 가공
시간(초)
Processing
Time (seconds)
사이드
에칭량
(㎛)
side
Etching amount
(탆)
직선성(㎛)Linearity (㎛)
비교예 1
Comparative Example 1
염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)
65.0
65.0
16.2
16.2
0.24
0.24
염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 비교예 2
Comparative Example 2
염화제2철Ferric chloride 100 g/L
(제2철 이온이로서
34 g/L)
100 g / L
(Ferric ion)
34 g / L)
69.2
69.2
17.4
17.4
0.64
0.64
염산Hydrochloric acid 10 g/L10 g / L
비교예 3


Comparative Example 3

염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 260 g/L
(제2구리 이온으로서 97 g/L)
260 g / L
(97 g / L as cupric ion)

68.0


68.0


14.4


14.4


1.06


1.06

염산Hydrochloric acid 90 g/L90 g / L 2-아미노벤조티아졸2-aminobenzothiazole 1.0 g/L1.0 g / L 트리에틸렌글리콜Triethylene glycol 20.0 g/L20.0 g / L
비교예 4


Comparative Example 4

염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 300 g/L
(제2구리 이온으로서 112 g/L)
300 g / L
(112 g / L as cupric ion)

136.5


136.5


3.7


3.7


2.31


2.31

염산Hydrochloric acid 20 g/L20 g / L 5-아미노-1H-테트라졸5-Amino-1H-tetrazole 1.5 g/L1.5 g / L 2-페녹시에탄올2-phenoxyethanol 1.0 g/L1.0 g / L
비교예 5

Comparative Example 5
염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)

70.0

70.0

16.6

16.6

0.55

0.55
염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 에틸렌디아민·2염산염Ethylenediamine dihydrochloride 0.1 g/L0.1 g / L
미교예 6

6.
염화제2구리·2수화물Cupric chloride · dihydrate 350 g/L
(제2구리 이온으로서 130 g/L)
350 g / L
(130 g / L as cupric ion)

70.0

70.0

16.4

16.4

0.58

0.58
염산Hydrochloric acid 100 g/L100 g / L 2-(에틸티오)에탄올2- (ethylthio) ethanol 0.5 g/L0.5 g / L

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 모든 평가 항목에 대해서도 좋은 결과가 얻어졌다. 한편, 표 2에 나타낸 바와 같이, 비교예에 대해서는 일부의 평가 항목에서 실시예에 비하여 열등한 결과가 얻어졌다. 이 결과로부터 본 발명에 의하면 구리 배선의 직선성을 해치지 않으면서도 사이드 에칭을 억제할 수 있는 것으로 나타났다. As shown in Table 1, according to the embodiment of the present invention, good results were obtained for all evaluation items. On the other hand, as shown in Table 2, in Comparative Examples, inferior results were obtained in some evaluation items as compared with the Examples. From these results, it was found that the present invention can suppress the side etching without impairing the linearity of the copper wiring.

부호의 설명Explanation of symbols

1: 구리 배선1: Copper wiring

2: 에칭 레지스트2: etching resist

3: 보호피막 3: Protective coating

Claims (11)

구리의 에칭액에 있어서,
상기 에칭액은 산, 산화성 금속 이온, 및 화합물 A를 포함하는 수용액이고, 상기 화합물 A는 티올기, 설파이드기 및 디설파이드기(다만, 설파이드기 및 디설파이드기는 황 원자와 이것에 연결되는 이종 원자가 단일 결합에 의해 연결되고, 또한 π 공액을 형성하지 않는 기임)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 황 함유 작용기와 아미노기를 분자내에 가지는 것을 특징으로 하는 에칭액.
In the copper etching solution,
Wherein the etching solution is an aqueous solution containing an acid, an oxidizing metal ion, and Compound A, and the compound A is a thiol group, a sulfide group, and a disulfide group (provided that a sulfide group and a disulfide group have a sulfur atom and a hetero atom Containing group and at least one sulfur-containing functional group selected from the group consisting of a group not forming a π conjugate and an amino group in the molecule.
제1항에 있어서,
상기 산이 염산인 것을 특징으로 하는 에칭액.
The method according to claim 1,
Wherein the acid is hydrochloric acid.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 산화성 금속 이온이 제2구리 이온인 것을 특징으로 하는 에칭액.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the oxidizing metal ion is a cupric ion.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화합물 A가 지방족 화합물인 것을 특징으로 하는 에칭액.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the compound A is an aliphatic compound.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산의 농도가 7~180 g/L이고,
상기 산화성 금속 이온의 농도가 10~250 g/L이며,
상기 화합물 A의 농도가 0.005~10 g/L인 것을 특징으로 하는 에칭액.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The concentration of the acid is 7 to 180 g / L,
The concentration of the oxidizing metal ion is 10 to 250 g / L,
Wherein the concentration of the compound A is 0.005 to 10 g / L.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
지환식 아민 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭액.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
And an alicyclic amine compound.
제6항에 있어서,
상기 지환식 아민 화합물이 피롤리딘계 화합물, 피페리딘계 화합물 및 피페라진계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 에칭액.
The method according to claim 6,
Wherein the alicyclic amine compound is at least one selected from the group consisting of a pyrrolidine-based compound, a piperidine-based compound, and a piperazine-based compound.
제7항에 있어서,
상기 피페라진계 화합물이 하기 화학식 1로 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 에칭액.
[화학식 1]
Figure pct00002

[상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1~6의 탄화수소 유도기를 나타낸다. 단, R1 및 R2 중 적어도 하나는 탄소수 1~6의 탄화수소 유도기를 나타낸다.]
8. The method of claim 7,
Wherein the piperazine compound is a compound represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
Figure pct00002

[In the formula (1), R 1 and R 2 each independently represent hydrogen or a hydrocarbon derivative having 1 to 6 carbon atoms. Provided that at least one of R 1 and R 2 represents a hydrocarbon derivative having 1 to 6 carbon atoms.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지환식 아민 화합물의 농도가 0.01~10 g/L인 것을 특징으로 하는 에칭액.
9. The method according to any one of claims 6 to 8,
Wherein the concentration of the alicyclic amine compound is 0.01 to 10 g / L.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 에칭액을 연속 또는 반복하여 사용할 때, 상기 에칭액에 첨가하는 보급액에 있어서,
상기 보급액은 산과 화합물 A를 포함하는 수용액이고,
상기 화합물 A는 티올기, 설파이드기 및 디설파이드기(다만, 설파이드기 및 디설파이드기는 황 원자와 이것에 연결되는 이종 원자가 단일 결합에 의해 연결되고, 또한 π 공액을 형성하지 않는 기임)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 황 함유 작용기와 아미노기를 분자내에 가지는 것을 특징으로 하는 보급액.
A replenishment liquid to be added to the etchant when the etchant of any one of claims 1 to 9 is continuously or repeatedly used,
Wherein the replenishing liquid is an aqueous solution containing an acid and a compound A,
The compound A is selected from the group consisting of a thiol group, a sulfide group and a disulfide group (provided that a sulfide group and a disulfide group are groups in which a sulfur atom and a hetero atom connected thereto are connected by a single bond and do not form a π conjugate) Containing functional group and an amino group in the molecule.
구리층의 에칭 레지스트에서 피복되지 않는 부분을 에칭하는 구리 배선의 형성 방법에 있어서,
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 에칭액을 이용하여 에칭하는 것을 특징으로 하는 구리 배선의 형성 방법.
A copper wiring forming method for etching a portion of a copper layer not covered by an etching resist,
A method for forming a copper wiring, characterized in that etching is performed using the etching solution of any one of claims 1 to 9.
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