WO2014171034A1 - エッチング液、補給液及び銅配線の形成方法 - Google Patents
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Definitions
- the etching solution of the present invention is a copper etching solution
- the etching solution is an aqueous solution containing an aliphatic heterocyclic compound containing a 5- to 7-membered aliphatic heterocyclic ring having only nitrogen as a hetero atom constituting the ring, an acid, and an oxidizing metal ion.
- the aliphatic heterocyclic compound is selected from an aliphatic heterocyclic compound A having two or more nitrogen atoms as a hetero atom constituting the ring, and an aliphatic heterocyclic compound B substituted with a substituent having an amino group It is characterized by being 1 or more types.
- the replenisher of the present invention is a replenisher that is added to the etchant when the etchant of the present invention is used continuously or repeatedly,
- the replenisher is an aqueous solution containing an aliphatic heterocyclic compound containing a 5- to 7-membered aliphatic heterocyclic ring having only nitrogen as a hetero atom constituting the ring, and an acid.
- the aliphatic heterocyclic compound is selected from an aliphatic heterocyclic compound A having two or more nitrogen atoms as a hetero atom constituting the ring, and an aliphatic heterocyclic compound B substituted with a substituent having an amino group It is characterized by being 1 or more types.
- the “copper” in the present invention may be made of copper or a copper alloy.
- “copper” refers to copper or a copper alloy.
- etching solution that can suppress side etching without impairing the linearity of the copper wiring, a replenisher thereof, and a method for forming the copper wiring.
- the copper etching solution of the present invention comprises an aliphatic heterocyclic compound containing a 5- to 7-membered aliphatic heterocyclic ring having only nitrogen as a hetero atom constituting the ring, an acid, and an oxidizing metal ion. It is an aqueous solution.
- an aliphatic heterocyclic compound A (hereinafter also simply referred to as “compound A”) having two or more nitrogen atoms as hetero atoms constituting the ring.
- FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of a copper wiring after etching with the etching solution of the present invention.
- An etching resist 2 is formed on the copper wiring 1.
- a protective film 3 is formed on the side surface of the copper wiring 1 immediately below the end of the etching resist 2. This protective film 3 is considered to be mainly formed by cuprous ions and salts thereof generated in the etching solution as the etching proceeds, and compound A and / or compound B.
- the etching solution of the present invention since the compound A and / or the compound B are included, it is considered that a uniform protective film 3 is formed. Thereby, since rattling of the copper wiring 1 is reduced, it is considered that side etching can be suppressed without impairing the linearity of the copper wiring 1. Therefore, according to the etching solution of the present invention, the yield in the manufacturing process of the printed wiring board can be improved.
- the protective film 3 can be easily removed by a treatment with a removing solution after the etching treatment.
- a mixed liquid of hydrogen peroxide and sulfuric acid, an acidic liquid such as hydrochloric acid, or an organic solvent such as dipropylene glycol monomethyl ether is preferable.
- the etching solution of Patent Document 1 is a general iron chloride etching solution.
- the yield can be improved without reducing the productivity.
- the concentration of the acid is preferably 5 to 180 g / L, more preferably 7 to 110 g / L.
- the acid concentration is 5 g / L or more, the etching rate increases, so that copper can be etched quickly.
- concentration of an acid is 180 g / L or less, while melt
- the oxidizing metal ion can be contained in the etching solution by blending an oxidizing metal ion source.
- an oxidizing metal ion source for example, when using a cupric ion source as the oxidizing metal ion source, specific examples thereof include copper chloride, copper sulfate, copper bromide, copper salts of organic acids, and copper hydroxide.
- a ferric ion source when used as the oxidizing metal ion source, specific examples thereof include iron chloride, iron bromide, iron iodide, iron sulfate, iron nitrate, and iron salts of organic acids.
- 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 still more preferably 30 to 160 g / L. It is.
- concentration of the oxidizing metal ions is 10 g / L or more, the etching rate is increased, so that copper can be etched quickly.
- concentration of the oxidizing metal ion is 250 g / L or less, the dissolution stability of copper is maintained.
- the amino group refers to any of —NH 2 , —NHR, and —NRR ′, and R and R ′ each independently represent a hydrocarbon-derived group having 1 to 6 carbon atoms, and R and R ' May be bonded to each other to form a saturated ring structure.
- the amino group-containing substituent refers to either a substituent composed of an amino group or a substituent in which a part of hydrogen is replaced with an amino group in a hydrocarbon derivative having 1 to 6 carbon atoms. From the viewpoint of effectively suppressing the side etching and further improving the linearity of the copper wiring, a substituent composed of an amino group or an amino group-containing substituent composed of carbon, hydrogen and nitrogen is preferable.
- the hydrocarbon-derived group refers to a hydrocarbon group in which some carbon or hydrogen may be replaced with another atom or substituent.
- hydrocarbon-derived groups include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hydroxymethyl group, hydroxyethyl group, hydroxypropyl group, allyl group, acetyl group, phenyl group, hydroxyethoxymethyl group, hydroxyethoxyethyl.
- a hydrocarbon-derived group consisting of carbon and hydrogen is preferable from the viewpoint of effectively suppressing side etching and further improving the linearity of the copper wiring. The same applies to the following hydrocarbon-derived groups.
- the compound A and / or the compound B can be appropriately selected from aliphatic heterocyclic compounds containing a 5- to 7-membered aliphatic heterocyclic ring having only nitrogen as a hetero atom constituting the ring, From the viewpoint of stability in the etching solution, an aliphatic heterocyclic compound having 1 to 3 nitrogen atoms constituting the ring is preferable. In addition, you may mix
- Such aliphatic heterocyclic compounds include 1- (2-aminoethyl) piperazine, 1-amino-4-methylpiperazine, hexahydro-1,3,5-tris (3-dimethylaminopropyl) -1, Examples include 3,5-triazine.
- pyrrolidine compound examples include 1- (3-aminopropyl) pyrrolidine, 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, 3-aminopyrrolidine, 2-aminomethyl-1-ethylpyrrolidine, 2- (2-amino Ethyl) -1-methylpyrrolidine, 3- (dimethylamino) pyrrolidine, 3- (methylamino) pyrrolidine, 1- (2-pyrrolidinylmethyl) pyrrolidine, 3- (diethylamino) pyrrolidine, 1,1'-dimethyl- 3-aminopyrrolidine, 3- (ethylamino) pyrrolidine, 1-methyl-2- (1-piperidinomethyl) pyrrolidine, 4- (1-pyrrolidinyl) piperidine, 3- (N-acetyl-N-methylamino) pyrrolidine, 3 -(N-acetyl-N-ethylamino) pyrrolidine, 2-pyrrolidinecarboxamide, 3-
- piperazine compound examples include piperazine, 1-methylpiperazine, 2-methylpiperazine, 1-allylpiperazine, 1-isobutylpiperazine, 1-hydroxyethoxyethylpiperazine, 1-phenylpiperazine, 1-amino-4-methyl.
- the homopiperazine compound is not particularly limited as long as it is a compound having a homopiperazine skeleton, and examples thereof include a homopiperazine compound represented by the following formula (IV).
- R 18 ⁇ R 24 each independently represent a hydrogen, an amino group-containing substituent, or a hydrocarbon-derived radical having 1 to 6 carbon atoms excluding amino-containing substituent. These substituents may be bonded to each other to form a ring structure.
- the hexahydro-1,3,5-triazine compound is not particularly limited as long as it is a compound having a hexahydro-1,3,5-triazine skeleton.
- V A triazine compound can be illustrated.
- R 25 to R 30 each independently represent hydrogen, an amino group-containing substituent, or a hydrocarbon-derived group having 1 to 6 carbon atoms excluding the amino group-containing substituent. These substituents may be bonded to each other to form a ring structure.
- hexahydro-1,3,5-triazine compound examples include hexahydro-1,3,5-triazine, hexahydro-1,3,5-trimethyl-1,3,5-triazine, and hexahydro-2,4.
- the concentration (total concentration) of Compound A and / or Compound B is preferably 0.01 to 100 g / L, more preferably 0.02 to 80 g / L. Within this range, the linearity of the copper wiring can be further improved and side etching can be more effectively suppressed.
- the etching liquid of the present invention is a heteroaromatic compound having a 6-membered heteroaromatic ring (hereinafter referred to as “6-membered heteroaromatic compound”). May be included.
- 6-membered heteroaromatic compound those having only nitrogen as a hetero atom constituting the ring are preferable from the viewpoint of structural stability and solubility in an acidic liquid.
- the heteroaromatic ring is an amino group-containing substituent, alkyl group, aralkyl group, aryl group, nitro group, nitroso group, hydroxyl group, carboxyl group, carbonyl group, alkoxy group, halogen group, azo group, cyano group, imino group. It may be substituted with a substituent such as a group, phosphino group, thiol group or sulfo group.
- a substituent such as a group, phosphino group, thiol group or sulfo group.
- a 6-membered heteroaromatic compound including a pyridine ring substituted with an amino group-containing substituent, and a ring are formed.
- One or more kinds selected from 6-membered heteroaromatic compounds containing a heteroaromatic ring having two or more nitrogen atoms as heteroatoms are preferred.
- the concentration of the 6-membered heteroaromatic compound is preferably 0.01 to 30 g / L, more preferably 0.01 to 20 g / L. Within this range, the linearity of the copper wiring can be further improved and side etching can be more effectively suppressed.
- the 6-membered ring heteroaromatic compound when added to the etching solution of the present invention, if an oxidizing agent such as hydrogen peroxide or chlorate is added to the etching solution, the 6-membered ring heteroaromatic compound may be decomposed. There is.
- the etching solution of the present invention is a heteroaromatic compound having a 5-membered heteroaromatic ring ( Hereinafter, it may be referred to as a “5-membered heteroaromatic compound”.
- the 5-membered ring heteroaromatic compound those having only nitrogen as a hetero atom constituting the ring are preferable from the viewpoint of structural stability and solubility in an acidic liquid.
- Specific examples of the 5-membered heteroaromatic compound include imidazole compounds having an imidazole skeleton, pyrazole compounds having a pyrazole skeleton, triazole compounds having a triazole skeleton, and azole compounds such as a tetrazole compound having a tetrazole skeleton.
- the above-listed compounds may be condensed rings having a 5-membered heteroaromatic ring.
- the heteroaromatic ring is an amino group-containing substituent, alkyl group, aralkyl group, aryl group, nitro group, nitroso group, hydroxyl group, carboxyl group, carbonyl group, alkoxy group, halogen group, azo group, cyano group, imino group. It may be substituted with a substituent such as a group, phosphino group, thiol group or sulfo group.
- a substituent such as a group, phosphino group, thiol group or sulfo group.
- the concentration of the 5-membered heteroaromatic compound is preferably 0.01 to 50 g / L, more preferably 0.05 to 30 g / L. Within this range, decomposition of the aliphatic heterocyclic compound and / or 6-membered heteroaromatic compound due to the addition of the oxidizing agent can be easily prevented.
- etching solution of the present invention may be added to the extent that the effects of the present invention are not hindered.
- the concentration is about 0.001 to 5 g / L.
- the etching solution can be easily prepared by dissolving the above components in water.
- water water from which ionic substances and impurities have been removed is preferable.
- ion-exchanged water, pure water, ultrapure water, and the like are preferable.
- the replenisher of the present invention is a replenisher added to the etching liquid when the etching liquid of the present invention is used continuously or repeatedly, and includes an acid and one or more selected from Compound A and Compound B. It is an aqueous solution.
- Each component in the replenisher is the same as the component that can be blended in the above-described etching solution of the present invention. By adding the replenisher, each component ratio of the etching solution is maintained appropriately, so that the effect of the etching solution of the present invention described above can be stably maintained.
- the replenisher of the present invention may further contain a cupric ion source such as cupric chloride in a range not exceeding a cupric ion concentration of 14 g / L.
- the replenisher of the present invention may contain components added to the etching solution.
- the concentration of each component in the replenisher is appropriately set according to the concentration of each component in the etching solution.
- the concentration of acid Is preferably 5 to 360 g / L
- the concentration (total concentration) of Compound A and / or Compound B is preferably 0.01 to 100 g / L.
- the method for forming a copper wiring of the present invention is characterized in that etching is performed using the above-described etching solution of the present invention in a method for forming a copper wiring in which a portion of a copper layer not covered with an etching resist is etched. Thereby, as above-mentioned, side etching can be suppressed without impairing the linearity of copper wiring. Moreover, in the copper wiring formation process which employ
- the etching solution is sprayed on a portion of the copper layer not covered with the etching resist. This is because side etching can be effectively suppressed.
- the nozzle is not particularly limited, and a sector nozzle or a full cone nozzle can be used.
- the spray pressure is preferably 0.04 MPa or more, and more preferably 0.08 MPa or more.
- the spray pressure is 0.04 MPa or more, the protective film can be formed on the side surface of the copper wiring with an appropriate thickness. Thereby, side etching can be effectively prevented.
- the spray pressure is preferably 0.30 MPa or less from the viewpoint of preventing damage to the etching resist.
- each etching solution having the composition shown in Tables 1 and 2 was prepared, etched under conditions described later, and each item was evaluated by an evaluation method described later.
- the balance is ion-exchanged water.
- the concentration of hydrochloric acid shown in Tables 1 and 2 is the concentration as hydrogen chloride.
- a copper clad laminate was prepared by laminating a 12 ⁇ m thick electrolytic copper foil (trade name 3EC-III, manufactured by Mitsui Mining & Mining Co., Ltd.), and the copper foil was treated with a palladium catalyst-containing treatment solution (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., trade name: Ad Copper). After treatment with an electroless copper plating solution (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., trade name: Adcopper series), an electroless copper plating film was formed. Next, an electrolytic copper plating film having a thickness of 10 ⁇ m was formed on the electroless copper plating film using an electrolytic copper plating solution (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., trade name: Top Lucina SF).
- Etching was performed using a fan-shaped nozzle (manufactured by Ikeuchi Co., Ltd., trade name: ISVV9020) under conditions of a spray pressure of 0.12 MPa and a processing temperature of 45 ° C.
- the results are shown in Tables 1 and 2.
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Abstract
銅配線の直線性を損なうことなくサイドエッチングを抑制できるエッチング液とその補給液、及び銅配線の形成方法を提供する。本発明のエッチング液は、銅のエッチング液であって、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有する5~7員環の脂肪族複素環を含む脂肪族複素環式化合物と、酸と、酸化性金属イオンとを含む水溶液であり、前記脂肪族複素環式化合物は、環を構成するヘテロ原子として窒素を2つ以上有する脂肪族複素環式化合物A、及びアミノ基を有する置換基で置換された脂肪族複素環式化合物Bから選ばれる1種以上であることを特徴とする。本発明の銅配線(1)の形成方法は、銅層のエッチングレジスト(2)で被覆されていない部分をエッチングする銅配線(1)の形成方法であって、前記本発明のエッチング液を用いてエッチングすることを特徴とする。
Description
本発明は、銅のエッチング液とその補給液、及び銅配線の形成方法に関する。
プリント配線板の製造において、フォトエッチング法で銅配線パターンを形成する場合、エッチング液として塩化鉄系エッチング液、塩化銅系エッチング液、アルカリ性エッチング液などが用いられている。これらのエッチング液を使用すると、サイドエッチングとよばれるエッチングレジスト下の銅が配線パターンの側面から溶解する場合があった。即ち、エッチングレジストでカバーされることによって、本来エッチングで除去されないことが望まれる部分(即ち、銅配線部分)が、エッチング液により除去されて、当該銅配線の底部から頂部になるに従い幅が細くなる現象が生じていた。特に銅配線パターンが微細な場合、このようなサイドエッチングはできる限り少なくしなければならない。このサイドエッチングを抑制するために、アゾール化合物が配合されたエッチング液が提案されている(例えば下記特許文献1参照)。
特許文献1に記載のエッチング液によれば、サイドエッチングについては抑制できるが、特許文献1に記載のエッチング液を通常の方法で使用すると、銅配線の側面にがたつきが生じるおそれがあった。銅配線の側面にがたつきが生じると、銅配線の直線性が低下して、プリント配線板の上方から銅配線幅を光学的に検査する際に、誤認識を引き起こすおそれがあった。また、極端に直線性が悪化するとプリント配線板のインピーダンス特性が低下するおそれがあった。
このように、従来のエッチング液では、銅配線の直線性を損なうことなくサイドエッチングを抑制するのは困難であった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、銅配線の直線性を損なうことなくサイドエッチングを抑制できるエッチング液とその補給液、及び銅配線の形成方法を提供する。
本発明のエッチング液は、銅のエッチング液であって、
前記エッチング液は、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有する5~7員環の脂肪族複素環を含む脂肪族複素環式化合物と、酸と、酸化性金属イオンとを含む水溶液であり、
前記脂肪族複素環式化合物は、環を構成するヘテロ原子として窒素を2つ以上有する脂肪族複素環式化合物A、及びアミノ基を有する置換基で置換された脂肪族複素環式化合物Bから選ばれる1種以上であることを特徴とする。
前記エッチング液は、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有する5~7員環の脂肪族複素環を含む脂肪族複素環式化合物と、酸と、酸化性金属イオンとを含む水溶液であり、
前記脂肪族複素環式化合物は、環を構成するヘテロ原子として窒素を2つ以上有する脂肪族複素環式化合物A、及びアミノ基を有する置換基で置換された脂肪族複素環式化合物Bから選ばれる1種以上であることを特徴とする。
本発明の補給液は、前記本発明のエッチング液を連続又は繰り返し使用する際に、前記エッチング液に添加する補給液であって、
前記補給液は、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有する5~7員環の脂肪族複素環を含む脂肪族複素環式化合物と、酸とを含む水溶液であり、
前記脂肪族複素環式化合物は、環を構成するヘテロ原子として窒素を2つ以上有する脂肪族複素環式化合物A、及びアミノ基を有する置換基で置換された脂肪族複素環式化合物Bから選ばれる1種以上であることを特徴とする。
前記補給液は、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有する5~7員環の脂肪族複素環を含む脂肪族複素環式化合物と、酸とを含む水溶液であり、
前記脂肪族複素環式化合物は、環を構成するヘテロ原子として窒素を2つ以上有する脂肪族複素環式化合物A、及びアミノ基を有する置換基で置換された脂肪族複素環式化合物Bから選ばれる1種以上であることを特徴とする。
本発明の銅配線の形成方法は、銅層のエッチングレジストで被覆されていない部分をエッチングする銅配線の形成方法であって、前記本発明のエッチング液を用いてエッチングすることを特徴とする。
なお、前記本発明における「銅」は、銅からなるものであってもよく、銅合金からなるものであってもよい。また、本明細書において「銅」は、銅又は銅合金を指す。
本発明によれば、銅配線の直線性を損なうことなくサイドエッチングを抑制できるエッチング液とその補給液、及び銅配線の形成方法を提供することができる。
本発明の銅のエッチング液は、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有する5~7員環の脂肪族複素環を含む脂肪族複素環式化合物と、酸と、酸化性金属イオンとを含む水溶液である。本発明の銅のエッチング液には、前記脂肪族複素環式化合物として、環を構成するヘテロ原子として窒素を2つ以上有する脂肪族複素環式化合物A(以下、単に「化合物A」ともいう)、及びアミノ基を有する置換基(以下、アミノ基含有置換基ともいう)で置換された脂肪族複素環式化合物B(以下、単に「化合物B」ともいう)から選ばれる1種以上が配合される。図1は、本発明のエッチング液によりエッチングした後の銅配線の一例を示す部分断面図である。銅配線1上には、エッチングレジスト2が形成されている。そして、エッチングレジスト2の端部の直下における銅配線1の側面に、保護皮膜3が形成されている。この保護皮膜3は、エッチングの進行とともにエッチング液中に生成する第一銅イオン及びその塩と、化合物A及び/又は化合物Bとにより主に形成されると考えられる。本発明のエッチング液によれば、前記化合物A及び/又は化合物Bを含むため、均一な保護皮膜3が形成されると考えられる。これにより、銅配線1のがたつきが軽減されるため、銅配線1の直線性を損なうことなくサイドエッチングを抑制できると考えられる。よって、本発明のエッチング液によれば、プリント配線板の製造工程における歩留まりを改善できる。なお、保護皮膜3はエッチング処理後に除去液による処理で簡単に除去することができる。前記除去液としては、過酸化水素と硫酸の混合液、塩酸などの酸性液、あるいはジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどの有機溶媒などが好ましい。
なお、前記特許文献1のエッチング液で銅配線を形成すると、本発明のエッチング液でエッチングしたときよりも不均一な保護皮膜が厚く形成されると考えられるため、銅配線の直線性が損なわれると推測される。
また、前記特許文献1のエッチング液を用いる場合、エッチング速度が遅いため、処理速度の低下を招き、生産性が低下していたが、本発明のエッチング液は、一般的な塩化鉄系エッチング液又は塩化銅系エッチング液と同等のエッチング速度を維持できるため、生産性を低下させずに歩留まりを改善できる。
本発明のエッチング液に用いられる酸は、無機酸及び有機酸から適宜選択可能である。前記無機酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸などが挙げられる。前記有機酸としては、ギ酸、酢酸、シュウ酸、マレイン酸、安息香酸、グリコール酸などが挙げられる。前記酸の中では、エッチング速度の安定性及び銅の溶解安定性の観点から、塩酸が好ましい。
前記酸の濃度は、好ましくは5~180g/Lであり、より好ましくは7~110g/Lである。酸の濃度が5g/L以上の場合は、エッチング速度が速くなるため、銅を速やかにエッチングすることができる。また、酸の濃度が180g/L以下の場合は、銅の溶解安定性が維持されるとともに、作業環境の悪化を抑制できる。
本発明のエッチング液に用いられる酸化性金属イオンは、金属銅を酸化できる金属イオンであればよく、例えば第二銅イオン、第二鉄イオン等が挙げられる。サイドエッチングを抑制する観点、及びエッチング速度の安定性の観点から、酸化性金属イオンとして第二銅イオンを用いることが好ましい。
前記酸化性金属イオンは、酸化性金属イオン源を配合することによって、エッチング液中に含有させることができる。例えば、酸化性金属イオン源として第二銅イオン源を用いる場合、その具体例としては、塩化銅、硫酸銅、臭化銅、有機酸の銅塩、水酸化銅などが挙げられる。例えば、酸化性金属イオン源として第二鉄イオン源を用いる場合、その具体例としては、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、有機酸の鉄塩などが挙げられる。
前記酸化性金属イオンの濃度は、好ましくは10~250g/Lであり、より好ましくは10~200g/Lであり、更に好ましくは15~160g/Lであり、更により好ましくは30~160g/Lである。酸化性金属イオンの濃度が10g/L以上の場合は、エッチング速度が速くなるため、銅を速やかにエッチングすることができる。また、酸化性金属イオンの濃度が250g/L以下の場合は、銅の溶解安定性が維持される。
本発明のエッチング液には、銅配線の直線性を損なうことなくサイドエッチングを抑制するために、環を構成するヘテロ原子として窒素を2つ以上有する脂肪族複素環式化合物A(化合物A)、及びアミノ基含有置換基で置換された脂肪族複素環式化合物B(化合物B)から選ばれる1種以上が配合される。上述したように化合物A及び化合物Bは、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有し、かつ5~7員環の脂肪族複素環を含む脂肪族複素環式化合物であるため、構造安定性及び酸性液に対する溶解性が高い。なお、前記アミノ基とは、-NH2、-NHR、及び-NRR’のいずれかを指し、前記R、R’はそれぞれ独立に炭素数1~6の炭化水素誘導基を指し、RとR’は互いに結合して飽和環構造を形成していてもよい。前記アミノ基含有置換基とは、アミノ基からなる置換基、及び炭素数1~6の炭化水素誘導基にて一部の水素がアミノ基に置き換わった置換基のいずれかを指す。サイドエッチングを効果的に抑制し、かつ銅配線の直線性をより向上させる観点から、アミノ基からなる置換基、又は炭素、水素及び窒素からなるアミノ基含有置換基が好ましい。
なお、前記炭化水素誘導基とは、炭化水素基にて一部の炭素又は水素が他の原子又は置換基に置き換わっていてもよいものを指す。炭化水素誘導基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、アリル基、アセチル基、フェニル基、ヒドロキシエトキシメチル基、ヒドロキシエトキシエチル基、ヒドロキシエトキシプロピル基等が例示でき、サイドエッチングを効果的に抑制し、かつ銅配線の直線性をより向上させる観点から、炭素及び水素からなる炭化水素誘導基が好ましい。以下の炭化水素誘導基も同様である。
前記化合物A及び/又は化合物Bは、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有する5~7員環の脂肪族複素環を含む脂肪族複素環式化合物の中から適宜選択することができるが、エッチング液中の安定性の観点から、環を構成する窒素の数が1~3の脂肪族複素環式化合物が好ましい。なお、化合物A又は化合物Bとして、化合物A及び化合物Bの双方の特徴を備えた脂肪族複素環式化合物を配合してもよい。そのような脂肪族複素環式化合物としては、1-(2-アミノエチル)ピペラジン、1-アミノ-4-メチルピペラジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリス(3-ジメチルアミノプロピル)-1,3,5-トリアジン等が例示できる。
なかでも、銅配線の直線性向上の観点、及びサイドエッチングを効果的に抑制する観点から、化合物A及び/又は化合物Bとして、ピロリジン化合物、ピペリジン化合物、ピペラジン化合物、ホモピペラジン化合物及びヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン化合物から選ばれる1種以上を配合することが好ましい。
前記ピロリジン化合物は、ピロリジン骨格を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば下記式(I)に示すピロリジン化合物が例示できる。
〔化1〕
[式中、R1~R5は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1~6の炭化水素誘導基を示す。ただし、R1~R5の少なくとも1つはアミノ基含有置換基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
〔化1〕
[式中、R1~R5は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1~6の炭化水素誘導基を示す。ただし、R1~R5の少なくとも1つはアミノ基含有置換基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
前記ピロリジン化合物の具体例としては、1-(3-アミノプロピル)ピロリジン、1-(2-アミノエチル)ピロリジン、3-アミノピロリジン、2-アミノメチル-1-エチルピロリジン、2-(2-アミノエチル)-1-メチルピロリジン、3-(ジメチルアミノ)ピロリジン、3-(メチルアミノ)ピロリジン、1-(2-ピロリジニルメチル)ピロリジン、3-(ジエチルアミノ)ピロリジン、1,1’-ジメチル-3-アミノピロリジン、3-(エチルアミノ)ピロリジン、1-メチル-2-(1-ピペリジノメチル)ピロリジン、4-(1-ピロリジニル)ピペリジン、3-(N-アセチル-N-メチルアミノ)ピロリジン、3-(N-アセチル-N-エチルアミノ)ピロリジン、2-ピロリジンカルボキサミド、3-ピロリジンカルボキサミド、3-アセトアミドピロリジン、1-エチル-2-ピロリジンカルボキサミド、3-アミノ-1-(tert-ブトキシカルボニル)ピロリジン、3-(tert-ブトキシカルボニルアミノ)ピロリジン、1-アミノ-2-(メトキシメチル)ピロリジン、1-ベンジル-3-アミノピロリジン、1-ベンジル-3-(ジメチルアミノ)ピロリジン、1-ベンジル-3-(メチルアミノ)ピロリジン、1-ベンジル-3-(エチルアミノ)ピロリジン、3,4-ジアミノ-1-ベンジルピロリジン、1-ベンジル-3-アセトアミドピロリジン、(1s,6s)-2,8-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナン等が挙げられる。
前記ピペリジン化合物は、ピペリジン骨格を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば下記式(II)に示すピペリジン化合物が例示できる。
〔化2〕
[式中、R6~R11は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1~6の炭化水素誘導基を示す。ただし、R6~R11の少なくとも1つはアミノ基含有置換基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
〔化2〕
[式中、R6~R11は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1~6の炭化水素誘導基を示す。ただし、R6~R11の少なくとも1つはアミノ基含有置換基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
前記ピペリジン化合物の具体例としては、4-アミノピペリジン、1-アミノピペリジン、3-アミノピペリジン、4-(アミノメチル)ピペリジン、4-アミノ-1-メチルピペリジン、2-(アミノメチル)ピペリジン、3-(アミノメチル)ピペリジン、4-ピペリジンカルボキサミド、2-ピペリジンカルボキサミド、1-(2-アミノエチル)ピペリジン、4-アセトアミドピペリジン、3-アセトアミドピペリジン、4-アミノ-1-イソプロピルピペリジン、1-(3-アミノプロピル)-2-メチルピペリジン、4-アミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、2,2’-ビピペリジン、4,4’-ビピペリジン、4-ピペリジノピペリジン、4-アミノ-1-ピペリジンカルボン酸エチル、4-アミノ-1-ベンジルピペリジン、4-(2-アミノエチル)-1-ベンジルピペリジン、4-アセトアミド-1-ベンシルピペリジン、3-アミノキヌクリジン等が挙げられる。
前記ピペラジン化合物は、ピペラジン骨格を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば下記式(III)に示すピペラジン化合物が例示できる。
〔化3〕
[式中、R12~R17は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1~6の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
〔化3〕
[式中、R12~R17は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1~6の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
前記ピペラジン化合物の具体例としては、ピペラジン、1-メチルピペラジン、2-メチルピペラジン、1-アリルピペラジン、1-イソブチルピペラジン、1-ヒドロキシエトキシエチルピペラジン、1-フェニルピペラジン、1-アミノ-4-メチルピペラジン、1-エチルピペラジン、1-ピペラジンエタノール、1-ピペラジンカルボン酸エチル、1-ホルミルピペラジン、1-プロピルピペラジン、1-アセチルピペラジン、1-イソプロピルピペラジン、1-シクロペンチルピペラジン、1-シクロヘキシルピペラジン、1-(2-メトキシエチル)ピペラジン、1-ピペロニルピペラジン、1-(ジフェニルメチル)ピペラジン、2-ピペラジノン、1,4-ジメチルピペラジン、1-メチル-3-フェニルピペラジン、1,4-ビス(3-アミノプロピル)ピペラジン、1-(2-ジメチルアミノエチル)-4-メチルピペラジン、1-(2-アミノエチル)ピペラジン、1,4-ビス(3-アミノプロピル)ピペラジン、2,5-ジメチルピペラジン、2,6-ジメチルピペラジン、1,4-ジホルミルピペラジン、1-(4-アミノフェニル)-4-メチルピペラジン、1,4-ジアセチル-2,5-ピペラジンジオン、1-メチル-4-(1,4'-ビピペリジン-4-イル)ピペラジン、1-(4-アミノフェニル)-4-(4-メトキシフェニル)ピペラジン、1,4-ジメチルピペラジン-2-オン、1,4-ジエチルピペラジン-2-オン、1,4-ジメチルピペラジン-2,3-ジオン、2-ピペラジンカルボン酸、トリエチレンジアミン等が挙げられる。
前記ホモピペラジン化合物は、ホモピペラジン骨格を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば下記式(IV)に示すホモピペラジン化合物が例示できる。
〔化4〕
[式中、R18~R24は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1~6の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
〔化4〕
[式中、R18~R24は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1~6の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
前記ホモピペラジン化合物の具体例としては、ホモピペラジン、1-メチルホモピペラジン、1-ホルミルホモピペラジン、1,4-ジメチルホモピペラジン、4-メチル-1-ホモピペラジンジチオカルボン酸、1-アセチルホモピペラジン、1-ブチリルホモピペラジン等が挙げられる。
前記ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン化合物は、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン骨格を有する化合物であれば特に限定されないが、例えば下記式(V)に示すヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン化合物が例示できる。
〔化5〕
[式中、R25~R30は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1~6の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
〔化5〕
[式中、R25~R30は、それぞれ独立に水素、アミノ基含有置換基、又はアミノ基含有置換基を除く炭素数1~6の炭化水素誘導基を示す。これら置換基は互いに結合して環構造を形成していてもよい。]
前記ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン化合物の具体例としては、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリメチル-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-2,4,6-トリメチル-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリス(3-ジメチルアミノプロピル)-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリプロピル-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリエチル-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリイソプロピル-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリベンジル-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリス(2-ヒドロキシエチル)-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリニトロ-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリニトロソ-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-2,4,6-トリメチル-1,3,5-トリニトロ-1,3,5-トリアジン、ヘキサヒドロ-1,3,5-トリアクリロイル-1,3,5-トリアジン、ヘキサメチレンテトラミン等が挙げられる。
前記化合物A及び/又は化合物Bの濃度(合計濃度)は、0.01~100g/Lが好ましく、0.02~80g/Lがより好ましい。この範囲内であれば、銅配線の直線性をさらに向上させ、かつサイドエッチングをさらに効果的に抑制できる。
本発明のエッチング液は、サイドエッチング抑制効果及び直線性向上効果をさらに高めるために、6員環の複素芳香環を有する複素芳香族化合物(以下、「6員環複素芳香族化合物」という)を含んでいてもよい。6員環複素芳香族化合物としては、構造安定性及び酸性液に対する溶解性の観点から、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有するものが好ましい。6員環複素芳香族化合物の具体例としては、ピリジン骨格を有するピリジン化合物、ピラジン骨格を有するピラジン化合物、ピリミジン骨格を有するピリミジン化合物、ピリダジン骨格を有するピリダジン化合物、1,3,5-トリアジン骨格を有する1,3,5-トリアジン化合物等が例示できる。上記列挙した化合物は、6員環の複素芳香環を有する縮合環であってもよい。また、複素芳香環が、アミノ基含有置換基、アルキル基、アラルキル基、アリール基、ニトロ基、ニトロソ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、アルコキシ基、ハロゲン基、アゾ基、シアノ基、イミノ基、ホスフィノ基、チオール基、スルホ基等の置換基で置換されていてもよい。本発明のエッチング液には、これらの6員環複素芳香族化合物の1種又は2種以上を配合できる。なかでも、サイドエッチングを効果的に抑制し、かつ直線性を効果的に向上させる観点から、アミノ基含有置換基で置換されたピリジン環を含む6員環複素芳香族化合物、及び環を構成するヘテロ原子として窒素を2つ以上有する複素芳香環を含む6員環複素芳香族化合物から選ばれる1種以上が好ましい。
本発明のエッチング液に6員環複素芳香族化合物を配合する場合、6員環複素芳香族化合物の濃度は、0.01~30g/Lが好ましく、0.01~20g/Lがより好ましい。この範囲内であれば、銅配線の直線性をさらに向上させ、かつサイドエッチングをさらに効果的に抑制できる。
前記酸化性金属イオンとして第二銅イオンを使用すると、エッチングするうちに、第二銅イオンとエッチングされる金属銅との反応により第一銅イオンが生成し、この第一銅イオンの濃度が上昇することによってエッチング性能が低下する。このような場合、過酸化水素、塩素酸塩等の酸化剤をエッチング液に添加して、第一銅イオンを第二銅イオンへ再生することによって、エッチング性能の低下を防ぐことができる。しかし、過酸化水素、塩素酸塩等の酸化剤をエッチング液に添加すると、前記脂肪族複素環式化合物が分解するおそれがある。また、本発明のエッチング液に6員環複素芳香族化合物を配合する場合は、過酸化水素、塩素酸塩等の酸化剤をエッチング液に添加すると、6員環複素芳香族化合物が分解するおそれがある。本発明のエッチング液は、前記酸化剤の添加による前記脂肪族複素環式化合物及び/又は6員環複素芳香族化合物の分解を防ぐために、5員環の複素芳香環を有する複素芳香族化合物(以下、「5員環複素芳香族化合物」という)を含んでいてもよい。
5員環複素芳香族化合物としては、構造安定性及び酸性液に対する溶解性の観点から、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有するものが好ましい。5員環複素芳香族化合物の具体例としては、イミダゾール骨格を有するイミダゾール化合物、ピラゾール骨格を有するピラゾール化合物、トリアゾール骨格を有するトリアゾール化合物、テトラゾール骨格を有するテトラゾール化合物等のアゾール化合物等が例示できる。上記列挙した化合物は、5員環の複素芳香環を有する縮合環であってもよい。また、複素芳香環が、アミノ基含有置換基、アルキル基、アラルキル基、アリール基、ニトロ基、ニトロソ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基、アルコキシ基、ハロゲン基、アゾ基、シアノ基、イミノ基、ホスフィノ基、チオール基、スルホ基等の置換基で置換されていてもよい。本発明のエッチング液には、これらの5員環複素芳香族化合物の1種又は2種以上を配合できる。
本発明のエッチング液に5員環複素芳香族化合物を配合する場合、5員環複素芳香族化合物の濃度は、0.01~50g/Lが好ましく、0.05~30g/Lがより好ましい。この範囲内であれば、前記酸化剤の添加による前記脂肪族複素環式化合物及び/又は6員環複素芳香族化合物の分解を容易に防ぐことができる。
本発明のエッチング液には、上述した成分以外にも、本発明の効果を妨げない程度に他の成分を添加してもよい。例えば、成分安定剤、消泡剤などを添加してもよい。前記他の成分を添加する場合、その濃度は0.001~5g/L程度である。
前記エッチング液は、前記の各成分を水に溶解させることにより、容易に調製することができる。前記水としては、イオン性物質及び不純物を除去した水が好ましく、例えばイオン交換水、純水、超純水などが好ましい。
前記エッチング液は、各成分を使用時に所定の濃度になるように配合してもよく、濃縮液を調製しておき使用直前に希釈して使用してもよい。前記エッチング液の使用方法は、特に限定されないが、サイドエッチングを効果的に抑制するには、後述するようにスプレーを用いてエッチングすることが好ましい。また、使用時のエッチング液の温度は、特に制限はないが、生産性を高く維持した上で、サイドエッチングを効果的に抑制するには20~55℃で使用することが好ましい。
本発明の補給液は、本発明のエッチング液を連続又は繰り返し使用する際に、前記エッチング液に添加する補給液であって、酸と、化合物A及び化合物Bから選ばれる1種以上とを含む水溶液である。前記補給液中の各成分は、上述した本発明のエッチング液に配合できる成分と同様である。前記補給液を添加することにより、前記エッチング液の各成分比が適正に保たれるため、上述した本発明のエッチング液の効果を安定して維持できる。なお、本発明の補給液には、更に塩化第二銅などの第二銅イオン源が第二銅イオン濃度で14g/Lの濃度を超えない範囲で含まれていてもよい。また、本発明の補給液には、前記成分以外に、エッチング液に添加する成分が配合されていてもよい。
前記補給液中の各成分の濃度は、エッチング液中の各成分の濃度に応じて適宜設定されるが、上述した本発明のエッチング液の効果を安定して維持するという観点から、酸の濃度が5~360g/L、化合物A及び/又は化合物Bの濃度(合計濃度)が0.01~100g/Lであることが好ましい。
本発明の銅配線の形成方法は、銅層のエッチングレジストで被覆されていない部分をエッチングする銅配線の形成方法において、上述した本発明のエッチング液を用いてエッチングすることを特徴とする。これにより、上述したように、銅配線の直線性を損なうことなくサイドエッチングを抑制できる。また、本発明の銅配線の形成方法を採用した銅配線形成工程において、本発明のエッチング液を連続又は繰り返し使用する場合は、上述した本発明の補給液を添加しながらエッチングすることが好ましい。前記エッチング液の各成分比が適正に保たれるため、上述した本発明のエッチング液の効果を安定して維持できるからである。
本発明の銅配線の形成方法では、前記銅層のエッチングレジストで被覆されていない部分に、前記エッチング液をスプレーにより噴霧することが好ましい。サイドエッチングを効果的に抑制できるからである。スプレーする際、ノズルは特に限定されず、扇形ノズル又は充円錐ノズル等が使用できる。
スプレーでエッチングする場合、スプレー圧は、0.04MPa以上が好ましく、0.08MPa以上がより好ましい。スプレー圧が0.04MPa以上であれば、保護皮膜を適切な厚みで銅配線の側面に形成できる。これにより、サイドエッチングを効果的に防止できる。なお、前記スプレー圧は、エッチングレジストの破損防止の観点から0.30MPa以下が好ましい。
次に、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定して解釈されるものではない。
表1、2に示す組成の各エッチング液を調製し、後述する条件でエッチングを行い、後述する評価方法により各項目について評価した。なお、表1、2に示す組成の各エッチング液において、残部はイオン交換水である。また、表1、2に示す塩酸の濃度は、塩化水素としての濃度である。
(使用した試験基板)
厚み12μmの電解銅箔(三井金属鉱業社製、商品名3EC-III)を積層した銅張積層板を用意し、前記銅箔をパラジウム触媒含有処理液(奥野製薬社製、商品名:アドカッパーシリーズ)で処理した後、無電解銅めっき液(奥野製薬社製、商品名:アドカッパーシリーズ)を用いて無電解銅めっき膜を形成した。次いで、電解銅めっき液(奥野製薬社製、商品名:トップルチナSF)を用いて、前記無電解銅めっき膜上に厚み10μmの電解銅めっき膜を形成した。得られた電解銅めっき膜上に、ドライフィルムレジスト(旭化成イーマテリアルズ社製、商品名:SUNFORT SPG-152)を用いて、厚み15μmのエッチングレジストパターンを形成した。この際、エッチングレジストパターンは、ライン/スペース(L/S)=30μm/30μmのレジストパターンと、L/S=40μm/150μmのレジストパターンとが混在したパターンとした。
厚み12μmの電解銅箔(三井金属鉱業社製、商品名3EC-III)を積層した銅張積層板を用意し、前記銅箔をパラジウム触媒含有処理液(奥野製薬社製、商品名:アドカッパーシリーズ)で処理した後、無電解銅めっき液(奥野製薬社製、商品名:アドカッパーシリーズ)を用いて無電解銅めっき膜を形成した。次いで、電解銅めっき液(奥野製薬社製、商品名:トップルチナSF)を用いて、前記無電解銅めっき膜上に厚み10μmの電解銅めっき膜を形成した。得られた電解銅めっき膜上に、ドライフィルムレジスト(旭化成イーマテリアルズ社製、商品名:SUNFORT SPG-152)を用いて、厚み15μmのエッチングレジストパターンを形成した。この際、エッチングレジストパターンは、ライン/スペース(L/S)=30μm/30μmのレジストパターンと、L/S=40μm/150μmのレジストパターンとが混在したパターンとした。
(エッチング条件)
エッチングは扇形ノズル(いけうち社製、商品名:ISVV9020)を使用して、スプレー圧0.12MPa、処理温度45℃の条件で行った。エッチング加工時間は、L/S=30μm/30μmのレジストパターン領域におけるエッチング後の銅配線の底部幅が30μmに至る時点に設定した。エッチング後、水洗、乾燥を行って、以下に示す評価を行った。
エッチングは扇形ノズル(いけうち社製、商品名:ISVV9020)を使用して、スプレー圧0.12MPa、処理温度45℃の条件で行った。エッチング加工時間は、L/S=30μm/30μmのレジストパターン領域におけるエッチング後の銅配線の底部幅が30μmに至る時点に設定した。エッチング後、水洗、乾燥を行って、以下に示す評価を行った。
(サイドエッチング量)
エッチング処理した各試験基板の一部を切断し、これを冷間埋め込み樹脂に埋め込み、L/S=30μm/30μmのレジストパターン領域における銅配線の断面を観察できるように研磨加工を行った。そして、光学顕微鏡を用いて200倍で前記断面を観察し、銅配線の頂部幅(W1)及び銅配線の底部幅(W2)を計測して、その差(W2-W1)をサイドエッチング量(μm)とした。結果を表1、2に示す。
エッチング処理した各試験基板の一部を切断し、これを冷間埋め込み樹脂に埋め込み、L/S=30μm/30μmのレジストパターン領域における銅配線の断面を観察できるように研磨加工を行った。そして、光学顕微鏡を用いて200倍で前記断面を観察し、銅配線の頂部幅(W1)及び銅配線の底部幅(W2)を計測して、その差(W2-W1)をサイドエッチング量(μm)とした。結果を表1、2に示す。
(直線性)
エッチング処理した各試験基板を3重量%水酸化ナトリウム水溶液に60秒間浸漬し、エッチングレジストを除去した。その後、塩酸(塩化水素濃度:7重量%)を用い、扇形ノズル(いけうち社製、商品名:VP9020)で、スプレー圧0.12MPa、処理温度30℃、処理時間30秒で保護皮膜を除去した。そして、光学顕微鏡を用いて200倍で試験基板上面を観察し、L/S=40μm/150μmのレジストパターン領域における銅配線頂部の配線幅を20μm間隔で10箇所計測し、その標準偏差を直線性(μm)とした。結果を表1、2に示す。
エッチング処理した各試験基板を3重量%水酸化ナトリウム水溶液に60秒間浸漬し、エッチングレジストを除去した。その後、塩酸(塩化水素濃度:7重量%)を用い、扇形ノズル(いけうち社製、商品名:VP9020)で、スプレー圧0.12MPa、処理温度30℃、処理時間30秒で保護皮膜を除去した。そして、光学顕微鏡を用いて200倍で試験基板上面を観察し、L/S=40μm/150μmのレジストパターン領域における銅配線頂部の配線幅を20μm間隔で10箇所計測し、その標準偏差を直線性(μm)とした。結果を表1、2に示す。
表1に示すように、本発明の実施例によれば、いずれの評価項目についても良好な結果が得られた。一方、表2に示すように、比較例については、一部の評価項目で実施例に比べ劣る結果が得られた。この結果から、本発明によれば、銅配線の直線性を損なうことなくサイドエッチングを抑制できることが分かった。
(脂肪族複素環式化合物と6員環複素芳香族化合物の併用)
上記実施例11の組成に以下の表3に記載の各6員環複素芳香族化合物をさらに配合して、上記と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
上記実施例11の組成に以下の表3に記載の各6員環複素芳香族化合物をさらに配合して、上記と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
表3に示すように、6員環複素芳香族化合物をさらに配合した実施例13~16は、実施例11よりもサイドエッチング量が軽減され、かつ直線性も向上している。この結果から、脂肪族複素環式化合物と6員環複素芳香族化合物を併用することにより、サイドエッチングを効果的に抑制でき、かつ直線性を効果的に向上できることが分かった。
1 銅配線
2 エッチングレジスト
3 保護皮膜
2 エッチングレジスト
3 保護皮膜
Claims (8)
- 銅のエッチング液であって、
前記エッチング液は、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有する5~7員環の脂肪族複素環を含む脂肪族複素環式化合物と、酸と、酸化性金属イオンとを含む水溶液であり、
前記脂肪族複素環式化合物は、環を構成するヘテロ原子として窒素を2つ以上有する脂肪族複素環式化合物A、及びアミノ基を有する置換基で置換された脂肪族複素環式化合物Bから選ばれる1種以上である、エッチング液。 - 前記酸は、塩酸である請求項1に記載のエッチング液。
- 前記脂肪族複素環式化合物は、ピロリジン化合物、ピペリジン化合物、ピペラジン化合物、ホモピペラジン化合物及びヘキサヒドロ-1,3,5-トリアジン化合物から選ばれる1種以上である請求項1又は2に記載のエッチング液。
- 前記酸化性金属イオンは、第二銅イオンである請求項1~3のいずれか1項に記載のエッチング液。
- 前記酸の濃度が、5~180g/Lであり、
前記酸化性金属イオンの濃度が、10~250g/Lであり、
前記脂肪族複素環式化合物の濃度が、0.01~100g/Lである請求項1~4のいずれか1項に記載のエッチング液。 - 6員環の複素芳香環を有する複素芳香族化合物をさらに含む請求項1~5のいずれか1項に記載のエッチング液。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載のエッチング液を連続又は繰り返し使用する際に、前記エッチング液に添加する補給液であって、
前記補給液は、環を構成するヘテロ原子として窒素のみを有する5~7員環の脂肪族複素環を含む脂肪族複素環式化合物と、酸とを含む水溶液であり、
前記脂肪族複素環式化合物は、環を構成するヘテロ原子として窒素を2つ以上有する脂肪族複素環式化合物A、及びアミノ基を有する置換基で置換された脂肪族複素環式化合物Bから選ばれる1種以上である、補給液。 - 銅層のエッチングレジストで被覆されていない部分をエッチングする銅配線の形成方法であって、
請求項1~6のいずれか1項に記載のエッチング液を用いてエッチングする、銅配線の形成方法。
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