[發(fā)明專利]配線基板的處理方法以及使用該方法制造的配線基板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410163190.9
• 申請(qǐng)日: 2014-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN104120427B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木智子;田代憲史;內(nèi)藤幸英;一鄉(xiāng)亞加梨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱瓦斯化學(xué)株式會(huì)社;菱江化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C23F1/18
• 分類號(hào): C23F1/18;H05K3/06
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制造使用了半加成法的配線基板、尤其是IC封裝基板時(shí)使用蝕刻前處理用液體組合物對(duì)配線基板進(jìn)行前處理，接著使用蝕刻處理用液體組合物進(jìn)行蝕刻的配線基板的處理方法。另外，本發(fā)明還涉及使用該配線基板的處理方法制造的配線基板。

背景技術(shù)

隨著IC的高密度化，封裝基板的配線規(guī)則也逐漸微細(xì)化。隨著該微細(xì)化，在封裝基板的制造中廣泛使用半加成（以下有時(shí)稱為SAP）法。在該SAP法中，首先利用化學(xué)鍍銅法在作為絕緣層的基板上形成晶種層。接著，利用光刻法在晶種層上形成抗蝕圖案。進(jìn)而，利用電解鍍銅法在所露出的無(wú)電解銅上形成銅配線圖案。在形成配線圖案后，去除抗蝕劑（成為配線間的線間隔）。利用蝕刻去除在所去除的抗蝕圖案下形成的無(wú)電解銅的晶種層，從而制造配線基板。在SAP法中，截止至今已經(jīng)能夠?qū)⒕€寬/線間隔（以下有時(shí)稱為L(zhǎng)/S）制造到12μm/13μm的程度，但尋求進(jìn)一步微細(xì)化的配線圖案。然而，截止至今的蝕刻處理方法難以達(dá)到該要求。

作為SAP法的缺點(diǎn)之一，可列舉出：在對(duì)作為晶種層的無(wú)電解銅進(jìn)行蝕刻時(shí)，成為配線的電解銅也會(huì)同時(shí)進(jìn)行蝕刻，因此在蝕刻后由電解銅形成的配線變細(xì)。因此，通常首先考慮配線的橫向的蝕刻（以下稱為側(cè)蝕刻）量來(lái)形成配線圖案。例如，在形成L/S為12μm/13μm的配線時(shí)的側(cè)蝕刻量為單側(cè) 2μm時(shí)，首先將配線圖案的L/S設(shè)為16μm/9μm，從而能夠在蝕刻后形成L/S 為12μm/13μm的配線。然而，隨著圖案的微細(xì)化，例如，設(shè)想將完成品的L/S 制為6μm/6μm時(shí)，若側(cè)蝕刻量與前述同樣地為單側(cè)2μm，則需要首先將配線圖案設(shè)為L(zhǎng)/S=10μm/2μm。像這樣，作為抗蝕劑的曝光部分的線間隔的寬度狹窄時(shí)，由于抗蝕劑內(nèi)光的散射而導(dǎo)致曝光部分?jǐn)U展，抗蝕圖案的形成明顯變得困難。另外，即使在調(diào)整抗蝕劑的厚度、曝光條件而能夠進(jìn)行圖案化的情況下，也存在如下情況：顯影后殘留的抗蝕劑的寬度狹窄、顯影時(shí)或清洗時(shí)抗蝕劑剝離或倒塌等，后續(xù)的配線形成變得困難。

像這樣，在利用SAP法形成作為目標(biāo)的進(jìn)行了微細(xì)化的配線圖案的情況下，對(duì)于減小按照期望的配線規(guī)則來(lái)形成抗蝕圖案時(shí)的曝光部分的寬度而言也存在極限。因此，對(duì)晶種層的無(wú)電解銅進(jìn)行蝕刻時(shí)，強(qiáng)烈要求比以往更大程度地抑制成為配線的電解銅的側(cè)蝕刻量。

為了抑制側(cè)蝕刻量，截止至今研究了減小晶種層的厚度、減小晶種層和配線層的蝕刻量。然而，減薄晶種層時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)難以形成均勻的晶種層、配線本身都無(wú)法形成等問(wèn)題。因此，對(duì)于減小作為晶種層的化學(xué)鍍銅的厚度而言存在極限，現(xiàn)狀下的晶種層的厚度為1～2μm。進(jìn)而，存在完全去除作為線間隔部分的晶種層的必要。因此，一般來(lái)說(shuō)，在被稱為過(guò)蝕刻的條件下對(duì)晶種層進(jìn)行蝕刻，所述過(guò)蝕刻中，以用于蝕刻某種厚度的晶種層的理論條件以上的方式延長(zhǎng)蝕刻時(shí)間、使用蝕刻速度快的蝕刻用液體組合物進(jìn)行蝕刻。

例如，在晶種層的厚度為平均1μm、采用1分鐘能夠蝕刻1μm的蝕刻用液體組合物和蝕刻條件的情況下，將過(guò)蝕刻記為100%時(shí)，是指進(jìn)行2分鐘的蝕刻處理。換言之，晶種層的厚度為1μm且過(guò)蝕刻為100%時(shí)，實(shí)際上蝕刻2μm。因此，在無(wú)電解銅與電解銅的蝕刻速度相同的情況下，即使減小作為晶種層的化學(xué)鍍銅的厚度，抑制側(cè)蝕刻量也存在極限。

因此，一直以來(lái)尋求無(wú)電解銅的蝕刻速度（ERN）與電解銅的蝕刻速度（ERE）之比（以下記為選擇比：ERN/ERE）大的蝕刻液。例如，專利文獻(xiàn) 1中提出了以銅離子源作為主成分的蝕刻液。專利文獻(xiàn)2中提出了過(guò)硫酸銨水溶液。

專利文獻(xiàn)3中提出了以過(guò)氧化氫-硫酸作為主成分的水溶液。此時(shí)，在使銅溶解時(shí)，如下述式1和式2所示那樣，在銅溶解（陽(yáng)極反應(yīng)）的同時(shí)還發(fā)生過(guò)氧化氫的還原（陰極反應(yīng)）。

陽(yáng)極反應(yīng)：Cu→Cu²⁺+2e^-···式1

陰極反應(yīng)：H₂O₂+2H⁺+2e^-→2H₂O···式2

專利文獻(xiàn)3中公開了：通過(guò)促進(jìn)陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)，換言之，通過(guò)改變用于溶解銅離子的酸或供給電子的過(guò)氧化氫的濃度，能夠控制蝕刻速度。

另外，專利文獻(xiàn)4中示出為了適合地調(diào)整銅的蝕刻速度而在蝕刻液中添加有四唑類、三唑類等唑類的例子。專利文獻(xiàn)4中記載了：由于唑類吸附于作為陽(yáng)極的銅表面而抑制上述式1所示的陽(yáng)極反應(yīng)，導(dǎo)致蝕刻速度降低。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-221596號(hào)公報(bào)