利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法及蚀刻液组合物技术

本发明专利技术涉及一种选择性地仅蚀刻银或银合金或银化合物的蚀刻液组合物及利用该蚀刻液组合物的电路形成方法。本发明专利技术的电路形成方法的特征在于在导电性种子层(Seed layer)和电路层由异种金属形成的基板材料上，选择性地仅蚀刻种子层以实现微细间距。而且，涉及一种不蚀刻镀铜(Cu)电路，选择性地仅蚀刻银(Ag，silver)或银合金(Silver alloy)或银化合物(Silver compound)种子层的电路形成方法和蚀刻液组合物。

Circuit forming method and etching solution composition for selective etching of conductive metal film seed layer

The invention relates to an etching solution composition selectively etching only silver or silver alloy or silver compound and a circuit forming method utilizing the etching solution composition. The circuit forming method of the invention is characterized in that only the seed layer is selectively etched on the conductive seed layer and the substrate material of the circuit layer formed by the dissimilar metal to realize the micro spacing. Moreover, the invention relates to a circuit forming method and etching solution composition for selectively etching only silver (AG, silver) or silver alloy or silver compound seed layer without etching copper (Cu) circuit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法及蚀刻液组合物
本专利技术涉及一种蚀刻液组合物，其用于在层压有铜(Cu)和通过溅射(Sputtering)、化学气相沉积(CVD)、无电解镀(Electrolessplating)、涂布(Coating)、浸渍(Dipping)等工序沉积的银(Ag，silver)或银合金(Silveralloy)或银化合物(Silvercompound)的基板材料中，选择性地仅蚀刻银或银合金或银化合物。而且，本专利技术还涉及一种电路形成方法，其利用该蚀刻液组合物实现微细图案以形成电路。
技术介绍
随着信息化时代的到来，电子产品市场得到了很大的成长，随之电子电路市场也正急剧成长。随着技术的发展，市场中增加了高性能、高集成电路要求，智能手机革命以后智能设备普及到了全世界，因此产品的轻薄短小化是必然的。因此，为了回应这一市场需求制造产品，实现微间距是必不可少的。作为实现现有电路的方法多使用着利用光固化树脂进行曝光、蚀刻而形成图案的平版印刷工序。平版印刷工序是在形成有镀铜层的基板材料上利用光固化树脂形成所要实现的图案，并进行曝光及蚀刻而制备铜电路板的方法。但是，这种平版印刷工序能实现的间距最小为35um，较难形成微图案。由于这样的工序上的困难，作为用于实现微细间距的工法，最近主要利用半加成工艺(SAP，SemiAdditiveProcess)方法。通过溅射、化学气相沉积、无电解镀、挤压方法，在层压有薄的金属种子层的基板材料上利用光固化树脂形成图案，并在这样形成的图案槽上镀上铜等导电性物质之后去除光固化树脂。通过镀铜形成电路之后，利用蚀刻液去除已去除光固化树脂的金属种子层，以实现微细间距电路。但是，可适用SAP方法的覆铜箔层压板能够实现微间距，不同于现有的二层、三层型覆铜箔层压板，由于薄层上形成有种子层而附着力不好，由于种子层由铜(Cu)或者铬(Cr)、镍(Ni)等与铜金属一起蚀刻的金属或金属合金或金属化合物形成，因此在去除光固化树脂后蚀刻种子层的工序中，由铜材质形成的电路形成部分也一起受到蚀刻，导致厚度和线宽不均匀(图3)。而且，如果不能完全去除种子层，则由于迁移产生不良产品。而且，目前为止，作为蚀刻金属配线或薄膜方法，最普遍使用的方法分为利用等离子处理或利用蚀刻溶液的方法，而使用蚀刻溶液时，通常由磷酸、硝酸、醋酸、盐酸、硫酸、氨、磷酸铁、硝酸铁、硫酸铁、盐酸铁、氯酸钠及水构成，因此作为蚀刻溶液使用时，不仅是银还同时蚀刻其他金属或金属合金或金属化合物，导致金属电路受损。从而导致形成蚀刻因子(Etchfactor)低的不良图案。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种电路形成方法，其利用代替铜使用导电性好的银或银合金或银化合物通过溅射、化学气相沉积、无电解镀、涂布、浸渍等工序形成薄种子层的基板材料，通过SAP方法形成图案后选择性地仅蚀刻银或银合金或银化合物以实现电路。而且，本专利技术的目的在于提供一种蚀刻液组合物，其将金属电路层的去除抑制到最小，选择性地仅蚀刻银或银合金或银化合物，使得金属电路层不受损并且蚀刻因子(Etchfactor)高。为了达到所述目的，本专利技术提供一种利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法，其特征在于包括：通过溅射、化学气相沉积、无电解镀、涂布、浸渍等工序利用银或银合金或银化合物在基板材料上形成种子层的步骤(S11)；利用光固化树脂在所述种子层上形成图案槽的步骤(S12)；通过电解镀或无电解镀在所述图案槽上镀铜以实现电路的步骤(S13)；去除所述光固化树脂露出种子层的步骤(S14)；及利用能够选择性地蚀刻银或银合金或银化合物的选择性蚀刻液去除所述露出的种子层的步骤(S15)。而且，为了达到所述目的，本专利技术提供一种能够选择性地蚀刻银或银合金或银化合物的选择性蚀刻液组合物，其特征在于包括：氧化剂、胺类或铵化合物、添加剂及水。根据本专利技术提供一种利用由银或银合金或银化合物和铜形成的异种金属基板材料，选择性地仅蚀刻银或银合金或银化合物，以实现微间距并形成电路的方法。而且，根据本专利技术提供一种选择性地仅蚀刻银或银合金或银化合物，以使铜电路不受损并且蚀刻因子高的蚀刻液组合物。利用该方法及蚀刻组合物能够进行高性能、高集成电路的设计，能够以各种方式适用于需要轻薄短小的产品。附图说明图1是实施例3的蚀刻试验执行结果。图2是图示本专利技术的电路形成方法的流程图。图3是图示本专利技术的电路形成方法的简略图。图4是图示利用现有的基板材料和蚀刻液组合物的电路形成方法的简略图。图5是图示利用本专利技术的蚀刻液组合物的电路形成方法的简略图。图6是利用本专利技术的电路形成方法填充导电性物质之后去除光固化树脂而形成电路的SEM照片。图7是利用本专利技术的蚀刻液组合物选择性地仅蚀刻银材质种子层而形成电路的SEM照片。具体实施方式实施专利技术的最佳方式以下，通过实施例更加详细地说明本专利技术，但实施例只是本专利技术的例示，本专利技术的范围并不限定于实施例。实施例1：选择性蚀刻液组合物的制备1-1：选择性蚀刻液组合物1的制备混合过氧化氢(hydrogenperoxide)12重量％、单乙醇胺(Monoethanolamine)40重量％、润湿剂(wettingagent)1重量％、消泡剂(antifoamingagent)1重量％及去离子水(DIwater)46重量％制备了选择性蚀刻液组合物1。1-2：选择性蚀刻液组合物2的制备混合过碳酸钠(Sodiumpercarbonate)7重量％、N-甲基二乙醇胺(N-Methyldiethnaolamine)32.5重量％、润湿剂0.5重量％、消泡剂1重量％及去离子水59重量％制备了选择性蚀刻液组合物2。1-3：选择性蚀刻液组合物3的制备混合过碳酸钠4重量％、N-甲基二乙醇胺(N-Methyldiethnaolamine)60重量％、润湿剂1.5重量％、消泡剂0.5重量％及去离子水34重量％制备了选择性蚀刻液组合物3。实施例2：比较例的制备2-1：比较例1的制备为了与实施例1中制备的选择性蚀刻液组合物1至3进行比较，参考韩国公开特许公报第10-2016-0115189号中记载的实施例1，混合三价铁10重量％、硝酸5重量％、醋酸5重量％、EDTA1重量％、乙醇酸1重量％及去离子水78重量％制备了比较例1。2-2：比较例2的制备为了与实施例1中制备的选择性蚀刻液组合物1至3进行比较，参考韩国公开特许公报第10-2010-0098409号中记载的实施例1，混合氨7重量％、过氧化氢1.5重量％及去离子水91.5重量％制备了比较例2。2-3：比较例3的制备为了与实施例1中制备的选择性蚀刻液组合物1至3进行比较，参考韩国公开特许公报第10-2010-0098409号中记载的比较例2，混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法，其特征在于，包括：/n通过溅射、化学气相沉积、无电解镀、涂布、浸渍等工序使用银或银合金或银化合物在基板材料上形成种子层的步骤(S11)；/n利用光固化树脂在所述种子层上形成图案槽的步骤(S12)；/n通过电解镀或无电解镀在所述图案槽上镀铜以实现电路的步骤(S13)；/n去除所述光固化树脂而露出种子层的步骤(S14)；及/n利用能够选择性地蚀刻银或银合金或银化合物的选择性蚀刻液去除所述露出的种子层的步骤(S15)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170214 KR 10-2017-00202021.一种利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法，其特征在于，包括：
通过溅射、化学气相沉积、无电解镀、涂布、浸渍等工序使用银或银合金或银化合物在基板材料上形成种子层的步骤(S11)；
利用光固化树脂在所述种子层上形成图案槽的步骤(S12)；
通过电解镀或无电解镀在所述图案槽上镀铜以实现电路的步骤(S13)；
去除所述光固化树脂而露出种子层的步骤(S14)；及
利用能够选择性地蚀刻银或银合金或银化合物的选择性蚀刻液去除所述露出的种子层的步骤(S15)。


2.根据权利要求1所述的利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法，其特征在于，所述选择性蚀刻液包括氧化剂；胺类或铵化合物；添加剂；及水。


3.根据权利要求1所述的利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法，其特征在于，
所述选择性蚀刻液对于选择性蚀刻液总量100重量％，包括氧化剂1至30重量％、胺类或铵化合物1至75重量％及添加剂0.1至10重量％，水为残余量。


4.根据权利要求2所述的利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法，其特征在于，所述氧化剂为从由氧化性气体、过氧化物、过氧酸及过硫酸钾构成的组中选择的一种以上。


5.根据权利要求4所述的利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法，其特征在于，
所述氧化性气体为从由空气、氧及臭氧构成的组中选择的一种以上；
所述过氧化物为从由过硼酸钠(Sodiumperborate)、过氧化氢(Hydrogenperoxide)、铋酸钠(Sodiumbismuthate)、过碳酸钠(Sodiumpercarbonate)、过氧化苯甲酰(Benzoylperoxide)、过氧化钾(Potassiumperoxide)及过氧化钠(Sodiumperoxide)构成的组中选择的一种以上；
所述过氧酸为从由甲酸(Formicacid)、过氧乙酸(Peroxyaceticacid)、过氧苯甲酸(Perbenzoicacid)、3-氯过氧苯甲酸(3-Chloroperoxybenzoicacid)及三甲基乙酸(Trimethylaceticacid)构成的组中选择的一种以上。


6.根据权利要求2所述的利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法，其特征在于，所述胺类为从由脂肪胺、芳香胺及烷醇胺构成的组中选择的一种以上。


7.根据权利要求2所述的利用导电性金属薄膜种子层的选择性蚀刻的电路形成方法，其特征在于，
所述胺类或铵化合物为从由乙胺(Ethylamine)、丙胺(Propylamine)、异丙胺(Isopropylamine)、正丁胺(n-Butylamine)、异丁胺(Isobutylamine)、仲丁胺(sec-Butylamine)、二乙胺(Diethylamine)、呱啶(Piperidine)、酪胺(Tyramine)、N-甲基酪胺(N-Methyltyramine)、吡咯啉(Pyrroline)、吡咯烷(Pyrrolidine)、咪唑(Imidazole)、吲哚(Indole)、嘧啶(Pyrimidine)、单乙醇胺(Monoethanolamine)、6-氨基-2-甲基-2-庚醇(6-Amino-2-methyl-2-heptanol)、1-氨基-2-丙醇(1-Amino-2-propanol)、甲醇胺(Methanolamine)、二甲基乙醇胺(Dimethylethanolamine)、N-甲基二乙醇胺(N-Methyldiethanolamine)、1-氨基乙醇(1-Aminoethanol)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(2-amino-2-methyl-1-propanol)、碳酸铵(Ammoniumcarbonate)、磷酸铵(Ammoniumphosphate)、硝酸铵(Ammoniumnitrate)、氟化铵(Ammonium...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑光春，金修汉，文晶胤，成铉俊，文炳雄，
申请(专利权)人：印可得株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR