JP2011038124A - Metal surface treatment agent - Google Patents

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Kenichi Takahashi
健一 高橋
Kazuhiko Ikeda
和彦 池田
Tomoyuki Ataya
智幸 安谷屋
Yukihide Naito
幸英 内藤
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HISHIE KAGAKU KK
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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HISHIE KAGAKU KK
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal surface treatment agent for roughening a surface of copper or copper alloy to a desired degree with a small amount of etching (amount of etching of 0.5 μm or less), so as to enhance adhesiveness between fine wires of copper or copper alloy and a resin such as a resist and an interlayer insulation material, and to provide a surface treatment method therefor. <P>SOLUTION: This surface treatment method includes roughening the surface of copper or copper alloy to the desired degree with the small amount of etching (amount of etching of 0.5 μm or less) by using the metal surface treatment agent which includes hydrogen peroxide, an inorganic acid, a halogenous ion and triazoles. Then the fine wiring shows excellent adhesiveness between the copper wires and the resin such as the resist and the interlayer insulation material. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気、電子機器等に使用されるプリント配線板の製造に使用される銅および銅合金配線の表面処理剤および表面処理方法に関するものである。   The present invention relates to a surface treatment agent and a surface treatment method for copper and copper alloy wirings used in the production of printed wiring boards used in electrical and electronic equipment.

近年の電子機器の小型化、軽量化、高機能化に伴い、プリント配線板には銅配線の微細化が強く要求されてきている。   With recent downsizing, weight reduction, and higher functionality of electronic devices, printed wiring boards are strongly required to make copper wiring finer.

従来のプリント配線板において銅配線を形成する方法としては、一般的にサブトラクティブ法とセミアディティブ法がある。サブトラクティブ法は、銅表面にエッチングレジスト層を形成、その後に露光、現像してレジストパターンを形成する。その後、不要な銅をエッチングし、レジストを剥離して配線を形成する。   As a method for forming a copper wiring in a conventional printed wiring board, there are generally a subtractive method and a semi-additive method. In the subtractive method, an etching resist layer is formed on a copper surface, and then a resist pattern is formed by exposure and development. Thereafter, unnecessary copper is etched, and the resist is removed to form wiring.

セミアディティブ法は、絶縁材に金属層(シード層)を形成、その表面にメッキレジスト層を形成、その後に露光、現像してレジストパターンを形成する。その後、電気銅メッキを施して、レジストを剥離し、シード層をエッチングして配線を形成する。   In the semi-additive method, a metal layer (seed layer) is formed on an insulating material, a plating resist layer is formed on the surface, and then a resist pattern is formed by exposure and development. Thereafter, electrolytic copper plating is applied to remove the resist, and the seed layer is etched to form wiring.

最外層の配線の場合は、配線形成後に外部接続端子等以外の配線を保護するため配線上にソルダーレジストやカバーレイを形成させる。また、多層基板の場合は、上記載で形成された配線上に層間絶縁材を積層させる。   In the case of the outermost layer wiring, a solder resist or a coverlay is formed on the wiring in order to protect the wiring other than the external connection terminals after the wiring is formed. In the case of a multilayer substrate, an interlayer insulating material is laminated on the wiring formed as described above.

一般的に上に記載のレジストや層間絶縁材には樹脂を使用しており、銅配線とレジストや層間絶縁材等の樹脂との密着性を良好とするため、バフ研磨、スクラブ研磨等の機械処理や粗化剤等の化学研磨処理により銅表面を粗化している。   Resins are generally used for the resists and interlayer insulating materials described above, and machines such as buffing and scrub polishing are used to improve the adhesion between copper wiring and resins such as resists and interlayer insulating materials. The copper surface is roughened by chemical polishing treatment such as treatment or roughening agent.

粗化剤として、過酸化水素1.0〜2.5重量%、硫酸2.0〜2.5重量%、ベンゾトリアゾール類0.2〜0.8重量%、塩化物イオン0.0003〜0.0015重量%を含有する水溶液からなり、ベンゾトリアゾール類濃度に対する塩化物イオン濃度の比が0.001〜0.003である銅及び銅合金の表面粗化処理液(特許文献1)に関する技術が開示されているが、15μm以下の銅金属配線とソルダーレジストとの密着性に関する記載はなく、特許文献1記載の処理液を用いてエッチング処理を行なった後のソルダーレジストとの密着性は不十分であった(比較例3)。過酸化水素、無機酸、トリアゾール、テトラゾール、イミダゾールなどの腐食防止剤、ハライドイオン源を含有する水溶液(特許文献2)、オキソ酸、過酸化物、アゾール及びハロゲン化物を含むエッチング液(特許文献3)、過酸化水素、無機酸、トリアゾール、テトラゾール及び/又はイミダゾール並びに界面活性剤を含む接着促進組成物(特許文献4)、過酸化水素、硫酸、フェニルテトラゾール、塩素イオン源を含有するマイクロエッチング剤(特許文献5)、過酸化水素、硫酸、アミノテトラゾール、テトラゾール化合物、ホスホン酸系キレート剤を含有する表面粗化剤(特許文献6)、無機酸及び銅の酸化剤からなる主剤とアゾール類及びエッチング抑制剤からなる助剤とを含む水溶液からなるマイクロエッチング剤(特許文献7)などが知られている。   As a roughening agent, hydrogen peroxide 1.0-2.5% by weight, sulfuric acid 2.0-2.5% by weight, benzotriazoles 0.2-0.8% by weight, chloride ion 0.0003-0 A technology relating to a surface roughening treatment solution for copper and copper alloy (Patent Document 1) comprising an aqueous solution containing .0015 wt% and having a ratio of chloride ion concentration to benzotriazole concentration of 0.001 to 0.003. Although it is disclosed, there is no description about the adhesion between the copper metal wiring of 15 μm or less and the solder resist, and the adhesion with the solder resist after performing the etching treatment using the treatment liquid described in Patent Document 1 is insufficient. (Comparative Example 3). Etching solution containing hydrogen peroxide, inorganic acid, corrosion inhibitor such as triazole, tetrazole, imidazole, aqueous solution containing halide ion source (Patent Document 2), oxo acid, peroxide, azole and halide (Patent Document 3) ), Adhesion promoting composition containing hydrogen peroxide, inorganic acid, triazole, tetrazole and / or imidazole and surfactant (Patent Document 4), microetching agent containing hydrogen peroxide, sulfuric acid, phenyltetrazole, chloride ion source (Patent Document 5), surface roughening agent (Patent Document 6) containing hydrogen peroxide, sulfuric acid, aminotetrazole, tetrazole compound, phosphonic acid chelating agent, main agent and azoles composed of inorganic acid and copper oxidizing agent A microetching agent comprising an aqueous solution containing an auxiliary agent comprising an etching inhibitor (Patent Document) ) And the like are known.

従来の粗化剤(エッチング剤)では、銅表面を数μmエッチングして銅表面を粗面化して物理的(アンカー)効果で銅とレジストや層間絶縁材との密着を確保している。しかし、近年、銅配線幅が従来の30〜50μmから15μm以下へと微細化されてきており、従来の粗化剤(エッチング剤)では、銅配線幅細りが大きく、また銅配線表面の粗さが大きい(深さ方向の凹凸が大きい)ため断線発生の問題が懸念されている。   With a conventional roughening agent (etching agent), the copper surface is roughened by etching several μm to ensure adhesion between copper and the resist or interlayer insulating material by a physical (anchor) effect. However, in recent years, the copper wiring width has been miniaturized from the conventional 30-50 μm to 15 μm or less, and the conventional roughening agent (etching agent) has a large copper wiring width and the roughness of the copper wiring surface. Is large (the unevenness in the depth direction is large).

特許第4280171号公報Japanese Patent No. 4280171 特許第3471610号公報Japanese Patent No. 3471610 特開平10−56263号公報JP-A-10-56263 特許第2740768号公報Japanese Patent No. 2740768 特開2002−47583号公報JP 2002-47583 A 特開2009−19270号公報JP 2009-19270 A 特開2000−282265号公報JP 2000-282265 A

本発明は、15μm以下の微細な銅配線に対して、エッチング量0.5μm以下のエッチング量処理で、Ra値(表面粗さ)が0.5μm以下の表面状態を有し、銅配線とソルダーレジストや層間絶縁材等の樹脂との密着性に優れる銅又は銅合金表面を粗化するための金属表面処理剤および表面処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has a surface state with a Ra value (surface roughness) of 0.5 μm or less by etching amount treatment of 0.5 μm or less with respect to a fine copper wiring of 15 μm or less. It is an object of the present invention to provide a metal surface treatment agent and a surface treatment method for roughening the surface of copper or a copper alloy having excellent adhesion to a resin such as a resist or an interlayer insulating material.

本発明者らは、過酸化水素、無機酸、ハロゲンイオン、トリアゾール類を含有する金属表面処理剤で、銅又は銅合金表面を低エッチング量で粗化することにより、微細な銅配線において銅配線とレジストや層間絶縁材等の樹脂との密着性が優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。   The present inventors have developed a metal surface treatment agent containing hydrogen peroxide, an inorganic acid, a halogen ion, and a triazole, and roughens the surface of copper or copper alloy with a low etching amount. The present inventors have found that the adhesiveness between the resin and a resin such as a resist or an interlayer insulating material is excellent, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、以下のとおりである。
1.配線幅15μm以下の銅または銅合金からなる金属配線基板の金属表面をエッチング量0.5μm以下で粗化するための金属表面処理剤であって、過酸化水素0.1〜1.0重量%、無機酸0.3〜2.0重量%、ハロゲンイオン0.0001〜0.0003重量%およびトリアゾール類0.01〜0.2重量%を含有することを特徴とする金属表面処理剤。
2.無機酸が、硝酸、硫酸およびリン酸から選ばれた少なくとも1種の無機酸であることを特徴とする第1項に記載の金属表面処理剤。
3.ハロゲンイオンが、塩素イオンおよび/または臭素イオンであることを特徴とする第1項に記載の金属表面処理剤。
4.トリアゾール類が、1H−ベンゾトリアゾール、4−メチルベンゾトリアゾールおよび5−メチルベンゾトリアゾールから選ばれた少なくとも1種のトリアゾール類であることを特徴とする第1項に記載の金属表面処理剤。
5.過酸化水素と無機酸のモル比(過酸化水素/無機酸)が0.95〜1.20であり且つ、ハロゲンイオンとトリアゾール類の濃度の重量比(ハロゲンイオン/トリアゾール類)が0.002〜0.003であることを特徴とする第1項に記載の金属表面処理剤。
6.過酸化水素0.1〜1.0重量%、無機酸0.3〜2.0重量%、ハロゲンイオン0.0001〜0.0003重量%およびトリアゾール類0.01〜0.2重量%を含有することを特徴とする金属表面処理剤用いて、配線幅15μm以下の銅または銅合金からなる金属配線基板の金属表面の表面粗さ(Ra値)を0.3μm以下にする配線基板の製造方法。
7.無機酸が、硝酸、硫酸およびリン酸から選ばれた少なくとも1種の無機酸であることを特徴とする第6項に記載の配線基板の製造方法。
8.ハロゲンイオンが、塩素イオンおよび/または臭素イオンであることを特徴とする第6項に記載の配線基板の製造方法。
9.トリアゾール類が、1H−ベンゾトリアゾール、4−メチルベンゾトリアゾールおよび5−メチルベンゾトリアゾールから選ばれた少なくとも1種のトリアゾール類であることを特徴とする第6項に記載の配線基板の製造方法。
10.過酸化水素と無機酸のモル比(過酸化水素/無機酸)が0.95〜1.20であり且つ、ハロゲンイオンとトリアゾール類の濃度の重量比(ハロゲンイオン/トリアゾール類)が0.002〜0.003であることを特徴とする第6項に記載の配線基板の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
1. A metal surface treating agent for roughening a metal surface of a metal wiring board made of copper or a copper alloy having a wiring width of 15 μm or less with an etching amount of 0.5 μm or less, comprising 0.1 to 1.0% by weight of hydrogen peroxide A metal surface treatment agent comprising 0.3 to 2.0% by weight of an inorganic acid, 0.0001 to 0.0003% by weight of a halogen ion and 0.01 to 0.2% by weight of a triazole.
2. 2. The metal surface treating agent according to item 1, wherein the inorganic acid is at least one inorganic acid selected from nitric acid, sulfuric acid and phosphoric acid.
3. 2. The metal surface treatment agent according to item 1, wherein the halogen ions are chlorine ions and / or bromine ions.
4). 2. The metal surface treating agent according to item 1, wherein the triazole is at least one triazole selected from 1H-benzotriazole, 4-methylbenzotriazole and 5-methylbenzotriazole.
5). The molar ratio of hydrogen peroxide to inorganic acid (hydrogen peroxide / inorganic acid) is 0.95 to 1.20, and the weight ratio of halogen ions to triazoles (halogen ion / triazoles) is 0.002. It is -0.003, The metal surface treating agent of 1st term | claim characterized by the above-mentioned.
6). Contains 0.1 to 1.0% by weight of hydrogen peroxide, 0.3 to 2.0% by weight of inorganic acid, 0.0001 to 0.0003% by weight of halogen ions and 0.01 to 0.2% by weight of triazoles A method of manufacturing a wiring board, wherein the surface roughness (Ra value) of the metal surface of the metal wiring board made of copper or copper alloy having a wiring width of 15 μm or less is set to 0.3 μm or less by using the metal surface treatment agent .
7). 7. The method for manufacturing a wiring board according to item 6, wherein the inorganic acid is at least one inorganic acid selected from nitric acid, sulfuric acid and phosphoric acid.
8). 7. The method for manufacturing a wiring board according to item 6, wherein the halogen ions are chlorine ions and / or bromine ions.
9. 7. The method for producing a wiring board according to item 6, wherein the triazole is at least one triazole selected from 1H-benzotriazole, 4-methylbenzotriazole and 5-methylbenzotriazole.
10. The molar ratio of hydrogen peroxide to inorganic acid (hydrogen peroxide / inorganic acid) is 0.95 to 1.20, and the weight ratio of halogen ions to triazoles (halogen ion / triazoles) is 0.002. The method of manufacturing a wiring board according to item 6, wherein the manufacturing method is .about.0.003.

本発明の表面処理剤によって、従来困難であった低エッチング量(0.5μm以下)で微細な銅配線とレジストや層間絶縁材等の樹脂との密着性を格段に向上させることができ、産業上の利用価値は極めて高い。   The surface treatment agent of the present invention can remarkably improve the adhesion between a fine copper wiring and a resin such as a resist or an interlayer insulating material with a low etching amount (0.5 μm or less), which has been difficult in the past. The above utility value is extremely high.

実施例1の表面処理剤で銅表面を0.3μmエッチングしたときの電子顕微鏡(SEM)写真。The electron microscope (SEM) photograph when the copper surface is etched by 0.3 μm with the surface treating agent of Example 1. 比較例3の表面処理剤で銅表面を0.3μmエッチングしたときの電子顕微鏡(SEM)写真。An electron microscope (SEM) photograph when the copper surface is etched by 0.3 μm with the surface treating agent of Comparative Example 3. 比較例4の表面処理剤で銅表面を0.3μmエッチングしたときの電子顕微鏡(SEM)写真。An electron microscope (SEM) photograph when the copper surface is etched by 0.3 μm with the surface treating agent of Comparative Example 4.

本発明の過酸化水素の濃度は、0.1〜1.0重量%であり、好ましくは0.1〜0.9重量%であり、更に好ましくは0.2〜0.9重量%であり、特に好ましくは0.2〜0.8重量%である。濃度が0.1重量%未満では酸化効果が不十分であり十分な銅の溶解速度が得られず、また濃度が1.0重量%を越えるとそれ以上の酸化効果が得られず経済上好ましくない。   The concentration of the hydrogen peroxide of the present invention is 0.1 to 1.0% by weight, preferably 0.1 to 0.9% by weight, more preferably 0.2 to 0.9% by weight. Particularly preferred is 0.2 to 0.8% by weight. If the concentration is less than 0.1% by weight, the oxidation effect is insufficient and a sufficient copper dissolution rate cannot be obtained. If the concentration exceeds 1.0% by weight, no further oxidation effect can be obtained, which is economically preferable. Absent.

無機酸は、硝酸、硫酸、リン酸、フッ酸、塩酸、硼酸等が挙げられるが、これらのうち好ましいものは、硝酸、硫酸、リン酸である。無機酸の濃度は、0.3〜2.0重量%であり、好ましくは0.3〜1.9重量%、更に好ましくは0.4〜1.9重量%であり、特に好ましくは0.5〜1.8重量%である。濃度が0.3重量%未満では十分な銅の溶解速度が得られず、また濃度が2.0質量%を越えるとそれ以上の溶解速度向上が得られず経済上好ましくない。   Examples of the inorganic acid include nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, hydrofluoric acid, hydrochloric acid, boric acid, and the like. Among these, preferred are nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid. The concentration of the inorganic acid is 0.3 to 2.0% by weight, preferably 0.3 to 1.9% by weight, more preferably 0.4 to 1.9% by weight, and particularly preferably 0.8. 5 to 1.8% by weight. If the concentration is less than 0.3% by weight, a sufficient copper dissolution rate cannot be obtained, and if the concentration exceeds 2.0% by mass, no further improvement in dissolution rate can be obtained, which is economically undesirable.

過酸化水素と無機酸のモル比(過酸化水素/無機酸)が0.90〜2.00であり、好ましくは0.90〜1.50で、更に好ましくは0.95〜1.30であり、特に好ましくは0.95〜1.20である。   The molar ratio of hydrogen peroxide to inorganic acid (hydrogen peroxide / inorganic acid) is 0.90 to 2.00, preferably 0.90 to 1.50, more preferably 0.95 to 1.30. Yes, particularly preferably 0.95 to 1.20.

ハロゲンイオンは、銅または銅合金表面を粗化させる効果があり、銅または銅合金とレジストや層間絶縁材等の樹脂との密着性が良好となる。フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンが挙げられるが、これらのうち好ましいものは、塩素イオン、臭素イオンである。ハロゲンイオンの濃度は、0.00001〜0.0003重量%であり、好ましくは0.00005〜0.0003重量%であり、特に好ましくは0.0001〜0.0003重量%である。   Halogen ions have an effect of roughening the surface of copper or copper alloy, and adhesion between copper or copper alloy and a resin such as a resist or an interlayer insulating material is improved. Fluorine ion, chlorine ion, bromine ion and iodine ion can be mentioned. Among these, preferred are chlorine ion and bromine ion. The concentration of the halogen ion is 0.00001 to 0.0003 wt%, preferably 0.00005 to 0.0003 wt%, and particularly preferably 0.0001 to 0.0003 wt%.

トリアゾール類は、ハロゲンイオンと併用されることにより、銅又は銅合金表面を微小に粗化させる効果があり、銅又は銅合金とレジストや層間絶縁材等の樹脂との密着性を向上させる。トリアゾール類の中でも、ベンゼン環を有するものが好ましく、その中でも特に1H−ベンゾトリアゾール、4−メチルベンゾトリアゾール、5−メチルベンゾトリアゾールが好ましい。トリアゾール類の濃度は、0.01〜0.2重量%であり、好ましくは0.05〜0.19質量%で、更に好ましくは0.1〜0.19重量%であり、特に好ましくは0.1〜0.18重量%である。   Triazoles have the effect of minutely roughening the surface of copper or a copper alloy when used in combination with halogen ions, and improve the adhesion between the copper or copper alloy and a resin such as a resist or an interlayer insulating material. Among the triazoles, those having a benzene ring are preferable, and among them, 1H-benzotriazole, 4-methylbenzotriazole, and 5-methylbenzotriazole are particularly preferable. The concentration of the triazoles is 0.01 to 0.2% by weight, preferably 0.05 to 0.19% by weight, more preferably 0.1 to 0.19% by weight, and particularly preferably 0. 0.1 to 0.18% by weight.

ハロゲンイオンとトリアゾール類の濃度の重量比(ハロゲンイオン/トリアゾール類)は、0.0002〜0.005であり、好ましくは0.001〜0.004で、更に好ましくは0.002〜0.003である。   The weight ratio of halogen ion to triazole concentration (halogen ion / triazole) is 0.0002 to 0.005, preferably 0.001 to 0.004, more preferably 0.002 to 0.003. It is.

エッチング量は、0.5μm以下が良く、好ましくは0.4μm以下であり、更に好ましくは0.3μm以下である。   The etching amount is preferably 0.5 μm or less, preferably 0.4 μm or less, and more preferably 0.3 μm or less.

銅及び銅合金表面の表面粗さ(Ra値)は、伝送損失の点から0.5μm以下が好ましく、更に好ましくは0.3μmである。0.5μm以上では伝送損失に問題が出る可能性が高い。   The surface roughness (Ra value) of the copper and copper alloy surfaces is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.3 μm from the viewpoint of transmission loss. If the thickness is 0.5 μm or more, there is a high possibility of a problem in transmission loss.

銅及び銅合金表面のエッチング速度は、種々の条件下で変化するが、例えば30℃の処理条件下で、0.1〜5μm/分であり、好ましくは0.2〜3μmで、更に好ましくは0.4〜2μm/分である。特に好ましくは、0.5〜1.5μm/分である。   The etching rate of the copper and copper alloy surfaces varies under various conditions, for example, 0.1 to 5 μm / min, preferably 0.2 to 3 μm, more preferably 30 ° C. under processing conditions. 0.4-2 μm / min. Particularly preferred is 0.5 to 1.5 μm / min.

ピール強度は、0.7kgf/cm以上が良く、好ましくは0.8kgf/cm以上であり、更に好ましくは0.9kgf/cm以上であり、特に好ましくは1.0kgf/cm以上である。   The peel strength is preferably 0.7 kgf / cm or more, preferably 0.8 kgf / cm or more, more preferably 0.9 kgf / cm or more, and particularly preferably 1.0 kgf / cm or more.

本発明の金属表面処理剤の使用温度に関しては特に制限はないが、20〜50℃であり、好ましくは25〜40℃で、更に好ましくは25〜35℃である。使用温度が高いほど銅の溶解速度は早くなるが、50℃を越えると過酸化水素の分解が激しくなり好ましくない。   Although there is no restriction | limiting in particular regarding the operating temperature of the metal surface treating agent of this invention, It is 20-50 degreeC, Preferably it is 25-40 degreeC, More preferably, it is 25-35 degreeC. The higher the operating temperature, the faster the copper dissolution rate. However, if the temperature exceeds 50 ° C., the decomposition of hydrogen peroxide becomes severe, which is not preferable.

本発明の金属表面処理剤による処理方法に関しては、特に制限はないが浸漬、噴霧等の手段による。又、処理時間に関しては溶解される銅又は銅合金の厚さにより適宜選択される。   Although there is no restriction | limiting in particular about the processing method by the metal surface treating agent of this invention, By means, such as immersion and spraying. Further, the processing time is appropriately selected depending on the thickness of the copper or copper alloy to be dissolved.

本発明の金属表面処理剤は、種々の用途に使用することが出来る。ソルダーレジスト、ドライフィルムレジスト、電着レジスト、層間絶縁材の樹脂、接着剤としての樹脂との密着性の向上に有用である。   The metal surface treating agent of the present invention can be used for various applications. It is useful for improving adhesion with a solder resist, a dry film resist, an electrodeposition resist, a resin of an interlayer insulating material, and a resin as an adhesive.

以下に実施例及び比較例により、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
・表面粗さ(Ra値)評価法;レーザー顕微鏡(OLS3100:オリンパス製)にて測定。Ra値とは測定した粗さ曲線中の平均線に対して、谷部を山部側へ折り返したその高さの平均値。
・表面のSEM観察;日立製作所製の電子顕微鏡S−4700を用い、3万倍
で測定した。
・銅エッチング量測定方法;以下の式により重量法にて算出した。
エッチング量=(処理前重量−処理後重量)/(処理面積×8.92)
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
-Surface roughness (Ra value) evaluation method: Measured with a laser microscope (OLS3100: manufactured by Olympus). The Ra value is the average value of the heights of the valleys turned back to the peaks with respect to the average line in the measured roughness curve.
-Surface SEM observation: Measured at 30,000 times using Hitachi Electron Microscope S-4700.
-Copper etching amount measuring method: It calculated by the weight method by the following formula | equation.
Etching amount = (weight before treatment−weight after treatment) / (treatment area × 8.92)

実施例1
電解銅箔(三井金属鉱業製3EC−III)をエッチング液(三菱ガス化学製CPE−700)にて1μm処理して銅箔表面を清浄化した後、表1に示す組成からなる処理剤で30℃浸漬にて0.3μmエッチングした後、水洗、乾燥させた。処理した銅箔の表面状態をSEM観察した結果を図1に示した。レーザー顕微鏡で測定した表面粗さRa値は0.25μmであった。
次に、上記載の電解銅箔上にソルダーレジスト(PSR−4000AUS320:太陽インキ製造製)を塗布し、露光、現像、硬化させて、ソルダーレジスト層を形成した。得られた積層体の銅箔引き剥がし強さ(ピール強度)をJISC6481に準じて測定した。結果、1.10kgf/cmであった。
Example 1
An electrolytic copper foil (3EC-III manufactured by Mitsui Kinzoku Mining) was treated with an etching solution (CPE-700 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) for 1 μm to clean the surface of the copper foil, and then treated with a treating agent having the composition shown in Table 1 to 30 After 0.3 μm etching by immersion at 0 ° C., it was washed with water and dried. The result of SEM observation of the surface state of the treated copper foil is shown in FIG. The surface roughness Ra value measured with a laser microscope was 0.25 μm.
Next, a solder resist (PSR-4000AUS320: manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) was applied onto the above-described electrolytic copper foil, exposed, developed, and cured to form a solder resist layer. The copper foil peel strength (peel strength) of the obtained laminate was measured according to JISC6481. As a result, it was 1.10 kgf / cm.

実施例2、3
実施例1より無機酸の種類、ハロゲン種類、トリアゾール類の種類を変更した以外は実施例1と同様に行なった。Ra値は、それぞれ0.20μmと0.15μmで、ピール強度は、1.05kgf/cmと1.00kgf/cmであった。
Examples 2 and 3
The same procedure as in Example 1 was performed except that the kind of inorganic acid, the kind of halogen, and the kind of triazole were changed from Example 1. The Ra values were 0.20 μm and 0.15 μm, respectively, and the peel strengths were 1.05 kgf / cm and 1.00 kgf / cm.

比較例1
ハロゲンがない組成で実施例1と同様に行なった結果、Ra値は0.55μm、ピール強度は0.25kgf/cmであった。
Comparative Example 1
As a result of carrying out in the same manner as in Example 1 with a halogen-free composition, the Ra value was 0.55 μm and the peel strength was 0.25 kgf / cm.

比較例2
トリアゾール類を含有しない組成で実施例1と同様に行なった結果、Ra値は0.60μmで、ピール強度は0.20kgf/cmであった。
Comparative Example 2
As a result of carrying out in the same manner as in Example 1 with a composition not containing triazoles, the Ra value was 0.60 μm and the peel strength was 0.20 kgf / cm.

比較例3
特許文献1の実施例1に記載された組成(過酸化水素/硫酸のモル比が0.87)で、他は実施例1と同様に行なった。
エッチング後の表面状態をSEM観察した結果を図2に示した。Ra値は0.55μmで、ピール強度は0.55kgf/cmであった。
すなわち、比較例3(特許文献1)のエッチング液では、銅配線表面が緻密に粗化されていないため、密着性が不十分になったと考えられる。
Comparative Example 3
The composition was as described in Example 1 of Patent Document 1 (hydrogen peroxide / sulfuric acid molar ratio was 0.87).
The result of SEM observation of the surface state after etching is shown in FIG. The Ra value was 0.55 μm and the peel strength was 0.55 kgf / cm.
That is, in the etching solution of Comparative Example 3 (Patent Document 1), the copper wiring surface is not densely roughened, so that the adhesion is considered to be insufficient.

比較例4
特許文献2の実施例4に記載された組成(ハロゲンイオンが6ppm)で、他は実施例1と同様に行なった。
エッチング後の表面状態をSEM観察した結果を図3に示した。Ra値は0.55μmで、ピール強度は0.45kgf/cmであった。
すなわち、比較例4(特許文献2)のエッチング液では、銅配線表面が緻密に粗化されていないため、密着性が不十分になったと考えられる。
Comparative Example 4
The composition was the same as in Example 1 except that the composition was described in Example 4 of Patent Document 2 (halogen ion was 6 ppm).
The result of SEM observation of the surface state after etching is shown in FIG. The Ra value was 0.55 μm and the peel strength was 0.45 kgf / cm.
That is, in the etching solution of Comparative Example 4 (Patent Document 2), the copper wiring surface is not densely roughened, so it is considered that the adhesion is insufficient.

比較例5
特許文献3の実施例1と同様のエッチング液(ハロゲンを含有しない組成)を用い、他は実施例1と同様に行なった結果、Ra値は、0.65μmで、ピール強度は0.40kgf/cmであった。
Comparative Example 5
As a result of using the same etching solution (a composition containing no halogen) as in Example 1 of Patent Document 3 and performing the other in the same manner as in Example 1, the Ra value was 0.65 μm and the peel strength was 0.40 kgf / cm.

比較例6
特許文献5の実施例1と同様のエッチング液(アゾール種が違う組成)を用い、他は実施例1と同様に行なった結果、Ra値は、0.60μmで、ピール強度は0.40kgf/cmであった。
Comparative Example 6
As a result of using the same etching solution (composition with different azole species) as in Example 1 of Patent Document 5 and performing the other in the same manner as in Example 1, the Ra value was 0.60 μm and the peel strength was 0.40 kgf / cm.

比較例7
特許文献6の実施例1と同様のエッチング液(アゾール種が違う組成)を用い、他は実施例1と同様に行なった結果、Ra値は、0.65μmで、ピール強度は0.45kgf/cmであった。
Comparative Example 7
The same etching solution as in Example 1 of Patent Document 6 (composition with different azole species) was used, and the others were carried out in the same manner as in Example 1. As a result, the Ra value was 0.65 μm and the peel strength was 0.45 kgf / cm.

比較例8
特許文献7の実施例1と同様のエッチング液(ハロゲンがない組成)を用い、他は実施例1と同様に行なった結果、Ra値は、0.65μmで、ピール強度は0.45kgf/cmであった。
Comparative Example 8
As a result of using the same etching solution (composition without halogen) as in Example 1 of Patent Document 7 and otherwise performing the same as in Example 1, the Ra value was 0.65 μm and the peel strength was 0.45 kgf / cm. Met.

表1の結果から、本発明の表面処理剤で処理した積層体は、表面粗さ(Ra値)は0.30μm以下でありながら引き剥がし強さ(ピール強度)が強く、ソルダーレジストとの密着性が良好であることがわかる。   From the results shown in Table 1, the laminate treated with the surface treatment agent of the present invention has a surface roughness (Ra value) of 0.30 μm or less and a high peel strength (peel strength), which is in close contact with the solder resist. It can be seen that the properties are good.

Claims (10)

配線幅15μm以下の銅または銅合金からなる金属配線基板の金属表面をエッチング量0.5μm以下で粗化するための金属表面処理剤であって、過酸化水素0.1〜1.0重量%、無機酸0.3〜2.0重量%、ハロゲンイオン0.0001〜0.0003重量%およびトリアゾール類0.01〜0.2重量%を含有することを特徴とする金属表面処理剤。   A metal surface treating agent for roughening a metal surface of a metal wiring board made of copper or a copper alloy having a wiring width of 15 μm or less with an etching amount of 0.5 μm or less, comprising 0.1 to 1.0% by weight of hydrogen peroxide A metal surface treatment agent comprising 0.3 to 2.0% by weight of an inorganic acid, 0.0001 to 0.0003% by weight of a halogen ion and 0.01 to 0.2% by weight of a triazole. 無機酸が、硝酸、硫酸およびリン酸から選ばれた少なくとも1種の無機酸であることを特徴とする請求項1に記載の金属表面処理剤。   The metal surface treating agent according to claim 1, wherein the inorganic acid is at least one inorganic acid selected from nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid. ハロゲンイオンが、塩素イオンおよび/または臭素イオンであることを特徴とする請求項1に記載の金属表面処理剤。   The metal surface treatment agent according to claim 1, wherein the halogen ions are chlorine ions and / or bromine ions. トリアゾール類が、1H−ベンゾトリアゾール、4−メチルベンゾトリアゾールおよび5−メチルベンゾトリアゾールから選ばれた少なくとも1種のトリアゾール類であることを特徴とする請求項1に記載の金属表面処理剤。   The metal surface treating agent according to claim 1, wherein the triazole is at least one triazole selected from 1H-benzotriazole, 4-methylbenzotriazole and 5-methylbenzotriazole. 過酸化水素と無機酸のモル比(過酸化水素/無機酸)が0.95〜1.20であり且つ、ハロゲンイオンとトリアゾール類の濃度の重量比(ハロゲンイオン/トリアゾール類)が0.002〜0.003であることを特徴とする請求項1に記載の金属表面処理剤。   The molar ratio of hydrogen peroxide to inorganic acid (hydrogen peroxide / inorganic acid) is 0.95 to 1.20, and the weight ratio of halogen ions to triazoles (halogen ion / triazoles) is 0.002. It is -0.003, The metal surface treating agent of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 過酸化水素0.1〜1.0重量%、無機酸0.3〜2.0重量%、ハロゲンイオン0.0001〜0.0003質量%およびトリアゾール類0.01〜0.2重量%を含有することを特徴とする金属表面処理剤用いて、配線幅15μm以下の銅または銅合金からなる金属配線基板の金属表面の表面粗さ(Ra値)を0.3μm以下にする配線基板の製造方法。   Contains 0.1 to 1.0% by weight of hydrogen peroxide, 0.3 to 2.0% by weight of inorganic acid, 0.0001 to 0.0003% by weight of halogen ions and 0.01 to 0.2% by weight of triazoles A method of manufacturing a wiring board, wherein the surface roughness (Ra value) of the metal surface of the metal wiring board made of copper or copper alloy having a wiring width of 15 μm or less is set to 0.3 μm or less by using the metal surface treatment agent . 無機酸が、硝酸、硫酸およびリン酸から選ばれた少なくとも1種の無機酸であることを特徴とする第6項に記載の配線基板の製造方法。   7. The method for manufacturing a wiring board according to item 6, wherein the inorganic acid is at least one inorganic acid selected from nitric acid, sulfuric acid and phosphoric acid. ハロゲンイオンが、塩素イオンおよび/または臭素イオンであることを特徴とする請求項6に記載の配線基板の製造方法。   The method for producing a wiring board according to claim 6, wherein the halogen ions are chlorine ions and / or bromine ions. トリアゾール類が、1H−ベンゾトリアゾール、4−メチルベンゾトリアゾールおよび5−メチルベンゾトリアゾールから選ばれた少なくとも1種のトリアゾール類であることを特徴とする請求項6に記載の配線基板の製造方法。   The method for producing a wiring board according to claim 6, wherein the triazole is at least one triazole selected from 1H-benzotriazole, 4-methylbenzotriazole and 5-methylbenzotriazole. 過酸化水素と無機酸のモル比(過酸化水素/無機酸)が0.95〜1.20であり且つ、ハロゲンイオンとトリアゾール類の濃度の重量比(ハロゲンイオン/トリアゾール類)が0.002〜0.003であることを特徴とする請求項6に記載の配線基板の製造方法。   The molar ratio of hydrogen peroxide to inorganic acid (hydrogen peroxide / inorganic acid) is 0.95 to 1.20, and the weight ratio of halogen ions to triazoles (halogen ion / triazoles) is 0.002. It is -0.003, The manufacturing method of the wiring board of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
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