[发明专利]蚀刻液及导体图案的形成方法

说明书

本申请是申请号为200810214328.8、申请日为2008年9月2日、发明名称为“蚀刻液及导体图案的形成方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及铜的蚀刻液及使用其的导体图案的形成方法。

背景技术

在印刷电路板的制造中，用光蚀刻法来形成由铜制成的导体图案（配线图案、端子图案等）时，使用氯化铁系蚀刻液、氯化铜系蚀刻液、碱性蚀刻液等作为蚀刻液。但是，在这些蚀刻液中，存在被称为底切（undercut）的抗蚀剂（etching resist）下的铜从侧面溶解的问题。即，产生如下现象：希望通过被抗蚀剂覆盖而不被本来蚀刻除去的部分（即配线部分），被侧蚀刻除去，沿着从该配线的底部到顶部，宽幅变细的现象（底切）。特别是配线图案为微细时，这样的底切必须尽可能少。

以往，研究了能抑制所述底切的蚀刻液。例如在下述专利文献1中，提出含有氯化铜、盐酸、2－氨基苯并噻唑类化合物、聚乙二醇及特定的亚烷基多胺化合物的水溶液的技术方案。

另外，在下述专利文献2中，公开了通过配合特定的唑，而底切少，能防止铜配线的顶部变细的图案形成用蚀刻液。

专利文献1：特开平6－57453号公报

专利文献2：特开2005－330572号公报

发明内容

然而，对上述专利文献1中所述的以往的蚀刻液来说，有抑制底切不充分的情况，要求能进一步抑制底切的蚀刻液。

另外，上述专利文献2所述的蚀刻液存在下述问题。

如果使用铜离子作为蚀刻液的氧化剂，则在蚀刻过程中，铜离子和被蚀刻的金属铜反应，生成亚铜离子，该亚铜离子的浓度上升。如果亚铜离子的浓度超过5g/L，则蚀刻性能下降，因而，通常在蚀刻液中添加过氧化氢等的氧化剂，进行将亚铜离子再生为铜离子的反应。

但是，如果添加过氧化氢，则蚀刻液中含有的唑类也被分解，配线图案的顶部变细变得剧烈。

为了防止这种情况，必须一边管理使得唑浓度在一定以上一边进行蚀刻，管理很繁杂。

本发明的目的是提供蚀刻液及使用其的导体图案的形成方法，所述蚀刻液，是在如此蚀刻性能下降时添加过氧化氢等的氧化剂将亚铜离子再生为铜离子，并且能长期反复或连续使用的铜蚀刻液，其中，能够底切少地将图案顶部形状蚀刻成理想的形状，并且，即使连续使用，也可以容易地将唑浓度维持在一定以上，且能一边维持图案的顶部形状一边进行蚀刻。

本发明的蚀刻液的特征为，是含有铜离子源、酸及水的铜蚀刻液，其中，含有唑和芳香族化合物，所述唑仅具有氮原子作为存在于环内的杂原子，所述芳香族化合物选自酚类和芳香族胺类中的至少一种。

上述本发明中的“铜”可以是由纯铜制成的，也可以是由铜合金制成的。另外，在本说明书中，“铜”是指纯铜或铜合金。

本发明的导体图案的形成方法的特征为，使用上述本发明的蚀刻液，将电绝缘件上铜层的未被抗蚀剂覆盖的部分进行蚀刻，形成导体图案。

本发明的蚀刻液及使用其的导体图案的形成方法，能够侧蚀刻少地将图案顶部形状蚀刻成理想的形状，并且即使连续或反复使用蚀刻液，也可以容易地将唑浓度维持在一定以上，且可一边维持图案的顶部形状一边进行蚀刻。

附图说明

图1：表示使用本发明的蚀刻液而得到的配线图案的一个例子的截面示意图。

图2：表示以实施例2及比较例2的蚀刻液作为基础而使用的铜镀板连续蚀刻时的唑浓度变化和亚铜浓度变化的图。

符号说明

1  基板

2  铜配线

3  抗蚀剂树脂（resist resin）

T  铜配线的厚度（高度）

W₁ 铜配线的顶部的宽幅

W₂ 铜配线的底部的宽幅

具体实施方式

本发明以如下类型的铜蚀刻液作为对象，即，在蚀刻中产生亚铜离子而蚀刻性能下降时，一边添加过氧化氢等的氧化剂将亚铜离子再生为铜离子，一边反复或连续使用的铜蚀刻液。对于构成该蚀刻液的各成分等，详细说明如下。

（铜离子源）

铜离子源是作为将金属铜氧化的氧化剂而添加的成分。作为铜离子源的种类，可例举出例如氯化铜、硫酸铜、溴化铜、有机酸的铜盐、氢氧化铜等。其中，由于溶解性高、蚀刻速度快而特别优选氯化铜。