JP7629284B2 - Cleaning composition for removing resin masks - Google Patents
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Description
本開示は、樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物、これを用いる基板の洗浄方法及び電子部品の製造方法に関する。 This disclosure relates to a cleaning composition for removing resin masks, a method for cleaning substrates using the same, and a method for manufacturing electronic components.
近年、パーソナルコンピュータや各種電子デバイスにおいては、低消費電力化、処理速度の高速化、小型化が進み、これらに搭載されるパッケージ基板などの配線は年々微細化が進んでいる。このような微細配線並びにピラーやバンプといった接続端子形成にはこれまでメタルマスク法が主に用いられてきたが、汎用性が低いことや配線等の微細化への対応が困難になってきたことから、他の新たな方法へと変わりつつある。 In recent years, personal computers and various electronic devices have become more energy efficient, faster, and smaller, and the wiring on package boards and other devices mounted on these devices is becoming finer every year. Until now, the metal mask method has been the main method used to form such fine wiring and connection terminals such as pillars and bumps, but due to its low versatility and the difficulty of dealing with the miniaturization of wiring, etc., new methods are being used.
新たな方法の一つとして、ドライフィルムレジストをメタルマスクに代えて厚膜樹脂マスクとして使用する方法が知られている。この樹脂マスクは最終的に剥離・除去されるが、剥離・除去等の洗浄に使用する洗浄剤として、アルカリ剤と水とを含む樹脂マスク剥離用洗浄剤が知られている。 One new method is to use a dry film resist as a thick resin mask instead of a metal mask. This resin mask is eventually peeled off and removed, and a cleaning agent for peeling off the resin mask that contains an alkaline agent and water is known as a cleaning agent used for the peeling and removal.
例えば、特許文献1には、はんだバンプの加熱処理後の樹脂マスク層の除去の促進とはんだ腐食の抑制とを両立でき、はんだ接続信頼性を向上させうる洗浄剤として、特定の第四級アンモニウム水酸化物、水溶性アミン、酸又はそのアンモニウム塩、及び、水を含有する樹脂マスク層用洗浄剤組成物が記載されている。そして、実施例には酸のアンモニウム塩として、炭酸アンモニウムを用いたことが開示されている。 For example, Patent Document 1 describes a resin mask layer cleaning agent composition that contains a specific quaternary ammonium hydroxide, a water-soluble amine, an acid or its ammonium salt, and water as a cleaning agent that can both promote removal of the resin mask layer after heat treatment of the solder bumps and inhibit solder corrosion, thereby improving solder connection reliability. In the examples, it is disclosed that ammonium carbonate is used as the ammonium salt of the acid.
プリント基板等に微細配線を形成する上で、樹脂マスクの残存はもちろんのこと、微細配線やバンプ形成に用いられるはんだやめっき液等に含まれる助剤等の残存を低減するため、洗浄剤組成物には高い洗浄性が要求される。
ここで、樹脂マスクとは、光や電子線等によって現像液に対する溶解性等の物性が変化するレジストを用いて形成されるものである。レジストは、光や電子線との反応方法から、ネガ型とポジ型に大きく分けられている。ネガ型レジストは、露光されると現像液に対する溶解性が低下する特性を有し、ネガ型レジストを含む層(以下、「ネガ型レジスト層」ともいう)は、露光及び現像処理後に露光部が樹脂マスクとして使用される。ポジ型レジストは、露光されると現像液に対する溶解性が増大する特性を有し、ポジ型レジストを含む層(以下、「ポジ型レジスト層」ともいう)は、露光及び現像処理後に露光部が除去され、未露光部が樹脂マスクとして使用される。このような特性を有する樹脂マスクを使用することで、金属配線、金属ピラーやハンダバンプといった回路基板の微細な接続部を形成することができる。
When forming fine wiring on printed circuit boards and the like, a cleaning composition is required to have high cleaning properties in order to reduce not only the residue of a resin mask but also the residue of auxiliary agents contained in solder, plating solution, and the like used in forming the fine wiring and bumps.
Here, the resin mask is formed using a resist whose physical properties, such as solubility in a developer, change due to light or an electron beam. Resists are broadly divided into negative and positive types based on the reaction method with light or an electron beam. A negative resist has a property that its solubility in a developer decreases when exposed to light, and the exposed part of a layer containing a negative resist (hereinafter also referred to as a "negative resist layer") is used as a resin mask after exposure and development processing. A positive resist has a property that its solubility in a developer increases when exposed to light, and the exposed part of a layer containing a positive resist (hereinafter also referred to as a "positive resist layer") is removed after exposure and development processing, and the unexposed part is used as a resin mask. By using a resin mask having such properties, fine connections of a circuit board, such as metal wiring, metal pillars, and solder bumps, can be formed.
しかしながら、配線が微細化するにつれて、微細な隙間にある樹脂マスクを除去することが困難になってきており、洗浄剤組成物には、高い樹脂マスク除去性が要求される。さらに、配線や接続端子の多くに使用される銅の腐食はパッケージ基板の品質及び価値の低下を招くことから、洗浄剤組成物には高い腐食の防止能が要求される。特許文献1に開示の技術では、高い樹脂マスク除去性やはんだの腐食抑制効果を有しているが、銅の腐食抑制効果は十分ではない。 However, as wiring becomes finer, it is becoming more difficult to remove the resin mask from the fine gaps, and cleaning compositions are required to have high resin mask removal properties. Furthermore, since corrosion of copper, which is used in many wiring and connection terminals, leads to a decrease in the quality and value of package boards, cleaning compositions are required to have high corrosion prevention capabilities. The technology disclosed in Patent Document 1 has high resin mask removal properties and solder corrosion inhibition effects, but the copper corrosion inhibition effect is insufficient.
そこで、本開示は、一態様において、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制できる樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物及び基板の洗浄方法を提供する。 Therefore, in one aspect, the present disclosure provides a resin mask stripping cleaning composition and a substrate cleaning method that can suppress copper corrosion without significantly impairing the removability (peelability) of the resin mask.
本開示は、一態様において、水溶性アミン(成分A)、第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)、炭酸イオン(成分C)及び水(成分D)を含有し、成分Cの濃度が0.3mol/L以上である、樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物に関する。 In one aspect, the present disclosure relates to a cleaning composition for removing resin masks, which contains a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide (component B), carbonate ions (component C), and water (component D), and the concentration of component C is 0.3 mol/L or more.
本開示は、一態様において、水溶性アミン(成分A)と、第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)と、炭酸塩(成分C´)と、水(成分D)とを配合してなり、成分C´の濃度が0.3mol/L以上である、樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物に関する。 In one aspect, the present disclosure relates to a cleaning composition for removing resin masks, which is a blend of a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent (component B) selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide, a carbonate (component C'), and water (component D), and the concentration of component C' is 0.3 mol/L or more.
本開示は、一態様において、水溶性アミン(成分A)、第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)、炭酸イオン(成分C)及び水(成分D)を含有し、成分Cの濃度が0.3mol/L以上である洗浄剤組成物を用いて、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板から樹脂マスクを剥離する工程を含む、基板の洗浄方法に関する。 In one aspect, the present disclosure relates to a method for cleaning a substrate, the method including a step of peeling off a resin mask from a substrate having a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface, using a cleaning composition that contains a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent (component B) selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide, carbonate ions (component C), and water (component D), and in which the concentration of component C is 0.3 mol/L or more.
本開示は、一態様において、水溶性アミン(成分A)と、第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)と、炭酸塩(成分C´)と、水(成分D)とを配合してなり、成分C´の濃度が0.3mol/L以上である洗浄剤組成物を用いて、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板から樹脂マスクを剥離する工程を含む、基板の洗浄方法に関する。 In one aspect, the present disclosure relates to a method for cleaning a substrate, the method comprising the step of peeling off a resin mask from a substrate having a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface, using a cleaning composition comprising a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent (component B) selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide, a carbonate (component C'), and water (component D), the concentration of which is 0.3 mol/L or more.
本開示は、一態様において、水溶性アミン(成分A)、第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)、炭酸イオン(成分C)及び水(成分D)を含有し、成分Aのアミノ基をカチオン化させた洗浄剤組成物を用いて、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板から樹脂マスクを剥離する工程を含む、基板の洗浄方法に関する。 In one aspect, the present disclosure relates to a method for cleaning a substrate, the method including a step of peeling off a resin mask from a substrate having a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface, using a cleaning composition that contains a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent (component B) selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide, carbonate ions (component C), and water (component D), in which the amino group of component A is cationized.
本開示は、一態様において、水溶性アミン(成分A)と、第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)と、炭酸塩(成分C´)と、水(成分D)とを配合してなり、成分Aのアミノ基をカチオン化させた洗浄剤組成物を用いて、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板から樹脂マスクを剥離する工程を含む、基板の洗浄方法に関する。 In one aspect, the present disclosure relates to a method for cleaning a substrate, the method comprising the step of peeling off a resin mask from a substrate having a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface, using a cleaning composition comprising a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent (component B) selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide, a carbonate (component C'), and water (component D) in which the amino group of component A is cationized.
本開示は、一態様において、本開示の洗浄方法を用いて、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板を洗浄する工程を含む、電子部品の製造方法に関する。 In one aspect, the present disclosure relates to a method for producing electronic components, comprising the step of cleaning a substrate having a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface using the cleaning method of the present disclosure.
本開示によれば、一態様において、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制できる樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物を提供できる。 According to one aspect of the present disclosure, a cleaning composition for removing resin masks can be provided that can suppress copper corrosion without significantly impairing the removability (peelability) of the resin masks.
本開示は、水溶性アミン(成分A)と第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)と所定の濃度の炭酸イオン(成分C)と水(成分D)を含有する洗浄剤組成物、又は、成分Aと成分Bと所定濃度の炭酸塩(成分C´)と成分Dとを配合してなる樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物を用いることで、銅の腐食を抑制しつつ、基板表面から樹脂マスクを効率よく除去できるという知見に基づく。 This disclosure is based on the finding that by using a cleaning composition containing a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide (component B), a predetermined concentration of carbonate ions (component C), and water (component D), or a cleaning composition for removing resin masks that is a combination of components A, B, a predetermined concentration of carbonate (component C'), and component D, it is possible to efficiently remove a resin mask from a substrate surface while suppressing copper corrosion.
本開示は、一態様において、水溶性アミン(成分A)、第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)、炭酸イオン(成分C)及び水(成分D)を含有し、成分Cの濃度が0.3mol/L以上である樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物、又は、成分Aと成分Bと炭酸塩(成分C´)と成分Dとを配合してなり、成分C´の濃度が0.3mol/L以上である樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物(以下、これらをまとめて「本開示の洗浄剤組成物」ともいう)に関する。 In one aspect, the present disclosure relates to a cleaning composition for removing resin masks, which contains a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent (component B) selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide, carbonate ions (component C), and water (component D), and in which the concentration of component C is 0.3 mol/L or more, or a cleaning composition for removing resin masks, which is a combination of components A, B, a carbonate (component C'), and D, and in which the concentration of component C' is 0.3 mol/L or more (hereinafter, these are also collectively referred to as the "cleaning composition of the present disclosure").
本開示によれば、一又は複数の実施形態において、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制できる樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物を提供できる。そして、本開示の洗浄剤組成物を用いることによって、高い収率で高品質の電子部品が得られうる。更に、本開示の洗浄剤組成物を用いることによって、微細な配線パターンを有する電子部品を効率よく製造できる。 According to the present disclosure, in one or more embodiments, a cleaning composition for removing a resin mask can be provided that can suppress copper corrosion without significantly impairing the removability (peelability) of the resin mask. Furthermore, by using the cleaning composition of the present disclosure, high-quality electronic components can be obtained with a high yield. Furthermore, by using the cleaning composition of the present disclosure, electronic components having fine wiring patterns can be efficiently manufactured.
本開示の効果発現の作用メカニズムの詳細は不明な部分があるが、以下のように推定される。
本開示では、水溶性アミン(成分A)と第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)とを併用することにより、成分A及び成分Bが樹脂マスク内に浸透して樹脂マスクに配合されているアルカリ可溶性樹脂の解離を促進し、更に解離によって生じる電荷の反発を起こすことによって樹脂マスクの剥離を促進すると考えられる。一方で、水溶性アミン(成分A)は銅のエッチング(腐食)に関与していると考えられる。ここで、特定濃度の炭酸イオン(成分C)が成分Aのアミノ基をカチオン化させることで、成分Aと成分Cの錯体となり、成分Aによる銅のエッチングを抑制できると考えられる。
但し、本開示はこのメカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
Although the details of the mechanism of action by which the effects of the present disclosure are expressed are unclear, it is presumed as follows.
In the present disclosure, by using a water-soluble amine (component A) in combination with at least one alkali agent (component B) selected from quaternary ammonium hydroxides and alkali metal hydroxides, it is believed that component A and component B penetrate into the resin mask to promote dissociation of the alkali-soluble resin contained in the resin mask, and further promote peeling of the resin mask by causing repulsion of the charges generated by the dissociation. On the other hand, it is believed that the water-soluble amine (component A) is involved in etching (corrosion) of copper. Here, it is believed that a specific concentration of carbonate ions (component C) cationizes the amino group of component A, forming a complex of component A and component C, which can suppress etching of copper by component A.
However, the present disclosure need not be construed as being limited to this mechanism.
本開示において剥離・除去される樹脂マスクとは、エッチング、めっき、加熱等の処理から物質表面を保護するためのマスク、すなわち、保護膜として機能するマスクである。樹脂マスクとしては、一又は複数の実施形態において、露光及び現像工程後のレジスト層、露光及び現像の少なくとも一方の処理が施された(以下、「露光及び/又は現像処理された」ともいう)レジスト層、あるいは、硬化したレジスト層が挙げられる。樹脂マスクを形成する樹脂材料としては、一又は複数の実施形態において、フィルム状の感光性樹脂、レジストフィルム、又はフォトレジストが挙げられる。レジストフィルムは汎用のものを使用できる。 In the present disclosure, the resin mask to be peeled off and removed is a mask for protecting the surface of a material from treatments such as etching, plating, and heating, i.e., a mask that functions as a protective film. In one or more embodiments, the resin mask may be a resist layer after exposure and development steps, a resist layer that has been subjected to at least one of exposure and development (hereinafter also referred to as "exposed and/or developed"), or a hardened resist layer. In one or more embodiments, the resin material forming the resin mask may be a film-like photosensitive resin, a resist film, or a photoresist. A general-purpose resist film may be used.
[水溶性アミン(成分A)]
本開示の洗浄剤組成物は、水溶性アミン(以下、単に「成分A」ともいう)を含有する。成分Aとしては、一又は複数の実施形態において、例えば、下記式(I)で表されるアミン等が挙げられる。成分Aは、1種でもよいし、2種以上の組合せでもよい。本開示において、「水溶性」とは、水(20℃)に対して0.5g/100mL以上の溶解度、好ましくは2g/100mL以上の溶解度を有することをいう。
[Water-soluble amine (component A)]
The cleaning agent composition of the present disclosure contains a water-soluble amine (hereinafter, also simply referred to as "component A"). In one or more embodiments, component A may be, for example, an amine represented by the following formula (I). Component A may be one type or a combination of two or more types. In the present disclosure, "water-soluble" refers to having a solubility in water (20°C) of 0.5 g/100 mL or more, preferably a solubility of 2 g/100 mL or more.
式(I)中、R1は水素原子、水酸基、炭素数1~6の炭化水素基、炭素数1~6のヒドロキシアルキル基、又は、炭素数1~6のアミノアルキル基であり、R2及びR3はそれぞれ同一又は異なり、水素原子、炭素数1~6の炭化水素基、炭素数1~6のヒドロキシアルキル基、又は、炭素数1~6のアミノアルキル基であり、R1、R2及びR3は同時に水素原子とはならない。 In formula (I), R 1 is a hydrogen atom, a hydroxyl group, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms; R 2 and R 3 are the same or different and are a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 1 , R 2 , and R 3 are not all hydrogen atoms at the same time.
式(I)で表されるアミンとしては、モノエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、N-メチルモノエタノールアミン、N-メチルイソプロパノールアミン、N-エチルモノエタノールアミン、N-エチルイソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N,N-ジメチルモノエタノールアミン、N-ジメチルモノイソプロパノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N-メチルジイソプロパノールアミン、N,N-ジエチルモノエタノールアミン、N-ジエチルモノイソプロパノールアミン、N-エチルジエタノールアミン、N-エチルジイソプロパノールアミン、N-(β-アミノエチル)エタノールアミン、N-(β-アミノエチル)イソプロパノールアミン、N-(β-アミノエチル)ジエタノールアミン、N-(β-アミノエチル)ジイソプロパノールアミン、エチレンジアミン及びジエチレントリアミンから選ばれる少なくとも1種が挙げられる。これらの中でも、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、モノエタノールアミン及びジエタノールアミンが好ましく、モノエタノールアミンがより好ましい。 The amine represented by formula (I) includes at least one selected from monoethanolamine, monoisopropanolamine, N-methylmonoethanolamine, N-methylisopropanolamine, N-ethylmonoethanolamine, N-ethylisopropanolamine, diethanolamine, diisopropanolamine, N,N-dimethylmonoethanolamine, N-dimethylmonoisopropanolamine, N-methyldiethanolamine, N-methyldiisopropanolamine, N,N-diethylmonoethanolamine, N-diethylmonoisopropanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-ethyldiisopropanolamine, N-(β-aminoethyl)ethanolamine, N-(β-aminoethyl)isopropanolamine, N-(β-aminoethyl)diethanolamine, N-(β-aminoethyl)diisopropanolamine, ethylenediamine, and diethylenetriamine. Among these, monoethanolamine and diethanolamine are preferred, and monoethanolamine is more preferred, from the viewpoint of improving the removability (peelability) of the resin mask.
成分Aとしては、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制する観点から、モノエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、エチルアミノエタノール、及びプロパンジアミンから選ばれる少なくとも1種が挙げられ、これらの中でも、モノエタノールアミンが好ましい。 Component A is at least one selected from monoethanolamine, N,N-diethylethanolamine, N-methylethanolamine, ethylaminoethanol, and propanediamine, from the viewpoint of inhibiting copper corrosion without significantly impairing the removability (peelability) of the resin mask, and among these, monoethanolamine is preferred.
本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Aの含有量は、樹脂マスク除去性(剥離性)の観点から、2質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上が更に好ましく、そして、銅腐食抑制の観点から、10質量%以下が好ましく、9質量%以下がより好ましく、7質量%以下が更に好ましい。より具体的には、成分Aの含有量は、2質量%以上10質量%以下が好ましく、3質量%以上9質量%以下がより好ましく、5質量%以上7質量%以下が更に好ましい。成分Aが2種以上の組合せである場合、成分Aの含有量はそれらの合計含有量をいう。 The content of component A during use of the cleaning composition of the present disclosure is preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and even more preferably 5% by mass or more from the viewpoint of resin mask removability (peelability), and is preferably 10% by mass or less, more preferably 9% by mass or less, and even more preferably 7% by mass or less from the viewpoint of copper corrosion inhibition. More specifically, the content of component A is preferably 2% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 9% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or more and 7% by mass or less. When component A is a combination of two or more types, the content of component A refers to the total content thereof.
本開示において「洗浄剤組成物の使用時における各成分の含有量」とは、洗浄時、すなわち、洗浄剤組成物の洗浄への使用を開始する時点での各成分の含有量をいう。 In this disclosure, "the content of each component when the detergent composition is in use" refers to the content of each component at the time of cleaning, i.e., at the time when the detergent composition is first used for cleaning.
[アルカリ剤(成分B)]
本開示の洗浄剤組成物は、第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(以下、単に「成分B」ともいう)を含有する。成分Bは、1種でもよいし、2種以上の組合せでもよい。
[Alkaline agent (component B)]
The cleaning composition of the present disclosure contains at least one alkaline agent selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide (hereinafter, also simply referred to as "Component B"). Component B may be one type or a combination of two or more types.
第4級アンモニウム水酸化物としては、下記式(II)で表される第4級アンモニウム水酸化物が挙げられる。
上記式(II)において、R4、R5、R6及びR7はそれぞれ独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基及びヒドロキシプロピル基から選ばれる少なくとも1種である。 In the above formula (II), R 4 , R 5 , R 6 and R 7 each independently represent at least one group selected from a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydroxymethyl group, a hydroxyethyl group and a hydroxypropyl group.
式(II)で表される第4級アンモニウム水酸化物としては、例えば、第4級アンモニウムカチオンとヒドロキシドとからなる塩等が挙げられる。第4級アンモニウム水酸化物の具体例としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、2-ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(コリン)、2-ヒドロキシエチルトリエチルアンモニウムヒドロキシド、2-ヒドロキシエチルトリプロピルアンモニウムヒドロキシド、2-ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、2-ヒドロキシプロピルトリエチルアンモニウムヒドロキシド、2-ヒドロキシプロピルトリプロピルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルビス(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、ジエチルビス(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、ジプロピルビス(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、トリス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムヒドロキシド、トリス(2-ヒドロキシエチル)エチルアンモニウムヒドロキシド、トリス(2-ヒドロキシエチル)プロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラキス(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、及びテトラキス(2-ヒドロキシプロピル)アンモニウムヒドロキシドから選ばれる少なくとも1種が挙げられる。これらの中でも、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド及びテトラエチルアンモニウムヒドロキシドが好ましく、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドがより好ましい。 Examples of the quaternary ammonium hydroxide represented by formula (II) include salts composed of a quaternary ammonium cation and a hydroxide. Specific examples of the quaternary ammonium hydroxide include at least one selected from tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyltrimethylammonium hydroxide (choline), 2-hydroxyethyltriethylammonium hydroxide, 2-hydroxyethyltripropylammonium hydroxide, 2-hydroxypropyltrimethylammonium hydroxide, 2-hydroxypropyltriethylammonium hydroxide, 2-hydroxypropyltripropylammonium hydroxide, dimethylbis(2-hydroxyethyl)ammonium hydroxide, diethylbis(2-hydroxyethyl)ammonium hydroxide, dipropylbis(2-hydroxyethyl)ammonium hydroxide, tris(2-hydroxyethyl)methylammonium hydroxide, tris(2-hydroxyethyl)ethylammonium hydroxide, tris(2-hydroxyethyl)propylammonium hydroxide, tetrakis(2-hydroxyethyl)ammonium hydroxide, and tetrakis(2-hydroxypropyl)ammonium hydroxide. Among these, from the viewpoint of improving the removability (peelability) of the resin mask, tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide are preferred, and tetramethylammonium hydroxide is more preferred.
アルカリ金属水酸化物としては、一又は複数の実施形態において、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。 In one or more embodiments, examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide and potassium hydroxide.
本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Bの含有量は、樹脂マスク除去性(剥離性)の観点から、0.5質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましい。成分Bが2種以上の組合せである場合、成分Bの含有量はそれらの合計含有量をいう。
本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Bの含有量は、本発明の効果が飽和する観点から、10質量%以下が好ましい。
The content of Component B when using the cleaning composition of the present disclosure is preferably 0.5 mass% or more, and more preferably 3 mass% or more, from the viewpoint of resin mask removability (peelability). When Component B is a combination of two or more types, the content of Component B refers to the total content thereof.
The content of Component B during use of the cleaning composition of the present disclosure is preferably 10 mass% or less, from the viewpoint of saturating the effects of the present invention.
[炭酸イオン:(成分C)]
本開示の洗浄剤組成物は、一又は複数の実施形態において、炭酸イオン(CO3
2-)(以下、単に「成分C」ともいう)を含有する。本開示の洗浄剤組成物は、その他の一又は複数の実施形態において、成分Cの供給源である炭酸塩(以下、単に「成分C´」ともいう)を配合してなる。本開示の洗浄剤組成物において、炭酸イオン(成分C)が成分Aのアミノ基をカチオン化させることで、銅のエッチングを抑制できると考えられる。したがって、本開示の洗浄剤組成物は、一又は複数の実施形態において、成分A、成分B、成分C及び成分Dを含有し、成分Aのアミノ基をカチオン化させた洗浄剤組成物である。本開示の洗浄剤組成物は、その他の一又は複数の実施形態において、成分Aと成分Bと成分C´と成分Dとを配合してなり、成分Aのアミノ基をカチオン化させた洗浄剤組成物である。
[Carbonate ion: (Component C)]
In one or more embodiments, the cleaning composition of the present disclosure contains carbonate ions (CO 3 2− ) (hereinafter, also simply referred to as “component C”). In one or more other embodiments, the cleaning composition of the present disclosure contains a carbonate salt (hereinafter, also simply referred to as “component C′”) that is a source of component C. In the cleaning composition of the present disclosure, it is considered that the carbonate ions (component C) cationize the amino group of component A, thereby suppressing copper etching. Therefore, in one or more embodiments, the cleaning composition of the present disclosure is a cleaning composition that contains components A, B, C, and D, and in which the amino group of component A is cationized. In one or more other embodiments, the cleaning composition of the present disclosure is a cleaning composition that contains components A, B, C′, and D, and in which the amino group of component A is cationized.
成分Cの供給源である成分C´としては、一又は複数の実施形態において、炭酸イオンを供給できる化合物であれば特に限定されないが、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制する観点から、アルカリ金属の炭酸塩、アルカリ土類金属の炭酸塩、第4級アンモニウムの炭酸塩等が挙げられる。第4級アンモニウムの炭酸塩としては、例えば、炭酸テトラアルキルアンモニウムが挙げられ、具体的には、炭酸テトラメチルアンモニウム等が挙げられる。成分Cの供給源は、1種でもよいし、2種以上の組合せでもよい。 Component C', which is the source of component C, is not particularly limited as long as it is a compound capable of supplying carbonate ions in one or more embodiments, but from the viewpoint of suppressing copper corrosion without significantly impairing the removability (peelability) of the resin mask, examples of the carbonate include alkali metal carbonates, alkaline earth metal carbonates, and quaternary ammonium carbonates. Examples of quaternary ammonium carbonates include tetraalkylammonium carbonates, specifically tetramethylammonium carbonate, and the like. The source of component C may be one type or a combination of two or more types.
本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分C又は成分C´の濃度(mol/L)は、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制する観点から、0.3mol/L以上であって、0.8mol/L以上が好ましく、そして、同様の観点から、3mol/L以下が好ましく、2mol/L以下がより好ましい。より具体的には、成分C又は成分C´の濃度(mol/L)は、0.3mol/L以上3mol/L以下が好ましく、0.8mol/L以上2mol/L以下がより好ましい。本開示において「洗浄剤組成物の使用時における各成分の濃度」とは、洗浄時、すなわち、洗浄剤組成物の洗浄への使用を開始する時点での各成分の濃度をいう。 The concentration (mol/L) of component C or component C' during use of the cleaning composition of the present disclosure is 0.3 mol/L or more, preferably 0.8 mol/L or more, from the viewpoint of suppressing copper corrosion without significantly impairing the removability (peelability) of the resin mask, and from the same viewpoint, is preferably 3 mol/L or less, more preferably 2 mol/L or less. More specifically, the concentration (mol/L) of component C or component C' is preferably 0.3 mol/L or more and 3 mol/L or less, more preferably 0.8 mol/L or more and 2 mol/L or less. In the present disclosure, "the concentration of each component during use of the cleaning composition" refers to the concentration of each component during cleaning, i.e., at the time when the cleaning composition is started to be used for cleaning.
本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Aに対する成分Cのモル比C/Aは、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制する観点から、0.2以上が好ましく、0.6以上がより好ましい。そして、同様の観点から、3以下が好ましく、2以下がより好ましい。より具体的には、モル比C/Aは、0.2以上3以下が好ましく、0.6以上2以下がより好ましい。本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Aに対する成分C´のモル比C´/Aは、上述したモル比C/Aと同じとすることができる。 The molar ratio C/A of component C to component A when using the cleaning composition of the present disclosure is preferably 0.2 or more, more preferably 0.6 or more, from the viewpoint of suppressing copper corrosion without significantly impairing the removability (peelability) of the resin mask. From the same viewpoint, it is preferably 3 or less, more preferably 2 or less. More specifically, the molar ratio C/A is preferably 0.2 or more and 3 or less, more preferably 0.6 or more and 2 or less. The molar ratio C'/A of component C' to component A when using the cleaning composition of the present disclosure can be the same as the molar ratio C/A described above.
本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Bに対する成分Cのモル比C/Bは、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制する観点から、1以上が好ましく、1.5以上がより好ましい。そして、同様の観点から、5以下が好ましく、3以下がより好ましい。より具体的には、モル比C/Bは、1以上5以下が好ましく、1.5以上3以下がより好ましい。本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Bに対する成分C´のモル比C´/Bは、上述したモル比C/Bと同じとすることができる。 The molar ratio C/B of component C to component B when using the cleaning composition of the present disclosure is preferably 1 or more, more preferably 1.5 or more, from the viewpoint of suppressing copper corrosion without significantly impairing the removability (peelability) of the resin mask. From the same viewpoint, it is preferably 5 or less, more preferably 3 or less. More specifically, the molar ratio C/B is preferably 1 or more and 5 or less, more preferably 1.5 or more and 3 or less. The molar ratio C'/B of component C' to component B when using the cleaning composition of the present disclosure can be the same as the molar ratio C/B described above.
[水(成分D)]
本開示の洗浄剤組成物における水(以下、「成分D」ともいう)としては、一又は複数の実施形態において、イオン交換水、RO水、蒸留水、純水、超純水等が挙げられる。
[Water (Component D)]
In one or more embodiments, examples of water (hereinafter also referred to as "component D") in the cleaning composition of the present disclosure include ion-exchanged water, RO water, distilled water, pure water, and ultrapure water.
本開示の洗浄剤組成物中の成分Dの含有量は、成分A、成分B、成分C及び後述する任意成分を除いた残余とすることができる。
具体的には、本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Dの含有量は、樹脂マスク除去性(剥離性)向上、銅腐食抑制、排水処理負荷低減、及び基板に対する影響低減の観点から、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましく、そして、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下が更に好ましい。より具体的には、本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Dの含有量は、50質量%以上95質量%以下が好ましく、60質量%以上90質量%以下がより好ましく、70質量%以上85質量%以下が更に好ましい。
The content of Component D in the cleaning composition of the present disclosure can be the remainder excluding Component A, Component B, Component C, and any optional components described below.
Specifically, the content of component D when the cleaning composition of the present disclosure is used is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more, from the viewpoints of improving resin mask removability (peelability), inhibiting copper corrosion, reducing the load on wastewater treatment, and reducing the effect on the substrate, and from the viewpoint of improving resin mask removability (peelability), it is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, and even more preferably 85% by mass or less. More specifically, the content of component D when the cleaning composition of the present disclosure is used is preferably 50% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 60% by mass or more and 90% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or more and 85% by mass or less.
本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分A、成分B、成分C及び成分Dの合計量は、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制する観点から、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましく、80質量%以上が更に好ましく、90質量%以上が更に好ましい。 The total amount of components A, B, C and D when using the cleaning composition of the present disclosure is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, even more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more, from the viewpoint of suppressing copper corrosion without significantly impairing the removability (peelability) of the resin mask.
[有機溶剤(成分E)]
本開示の洗浄剤組成物は、一又は複数の実施形態において、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、有機溶剤(以下、単に「成分E」ともいう)をさらに含有してもよい。成分Eは、1種でもよいし、2種以上の組合せでもよい。
成分Eとしては、一又は複数の実施形態において、グリコールエーテル及び芳香族ケトンから選ばれる少なくとも1種の溶剤が挙げられる。
グリコールエーテルとしては、同様の観点から、炭素数1以上8以下のアルコールにエチレングリコールが1以上3モル以下付加した構造を有する化合物が挙げられる。グリコールエーテルの具体例としては、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(BDG)、エチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、及びジエチレングリコールジエチルエーテルから選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
芳香族ケトンとしては、同様の観点から、アセトフェノン等が挙げられる。
[Organic solvent (component E)]
In one or more embodiments, the cleaning composition of the present disclosure may further contain an organic solvent (hereinafter, also simply referred to as "component E") from the viewpoint of improving removability (peelability) of the resin mask. Component E may be one type or a combination of two or more types.
In one or more embodiments, Component E includes at least one solvent selected from glycol ethers and aromatic ketones.
From the same viewpoint, examples of glycol ethers include compounds having a structure in which 1 to 3 moles of ethylene glycol are added to an alcohol having a carbon number of 1 to 8. Specific examples of glycol ethers include at least one selected from diethylene glycol monobutyl ether (BDG), ethylene glycol monobenzyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, and diethylene glycol diethyl ether.
From the same viewpoint, examples of aromatic ketones include acetophenone and the like.
本開示の洗浄剤組成物が成分Eを含有する場合、本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Eの含有量は、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、1質量%以上が好ましく、1.5質量%以上がより好ましく、2質量%以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、40質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましい。より具体的には、使用時における成分Eの含有量は、1質量%以上40質量%以下が好ましく、1.5質量%以上20質量%以下がより好ましく、2質量%以上5質量%以下が更に好ましい。成分Eが2種以上の組合せである場合、成分Eの含有量はそれらの合計含有量をいう。 When the cleaning composition of the present disclosure contains component E, the content of component E during use of the cleaning composition of the present disclosure is preferably 1% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, and even more preferably 2% by mass or more, from the viewpoint of improving the removability (peelability) of the resin mask, and from the same viewpoint, is preferably 40% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less. More specifically, the content of component E during use is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or more and 20% by mass or less, and even more preferably 2% by mass or more and 5% by mass or less. When component E is a combination of two or more types, the content of component E refers to the total content thereof.
[キレート剤(成分F)]
本開示の洗浄剤組成物は、一又は複数の実施形態において、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、キレート剤(以下、単に「成分F」ともいう)をさらに含有することができる。成分Fは、1種でもよいし、2種以上の組合せでもよい。
成分Fとしては、例えば、カルボキシ基及びホスホン酸基から選ばれる少なくとも1種の酸基を2以上有する化合物が挙げられ、同様の観点から、前記酸基を好ましくは4以下有する化合物であることが好ましい。成分Fの具体例としては、一又は複数の実施形態において、アミノトリメチレンホスホン酸、2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸、エチドロン酸(1-ヒドロキシエタン-1、1-ジホスホン酸、HEDP)などが挙げられる。これらの中でも、環境負荷低減の観点から、窒素原子を含まない化合物である2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸、エチドロン酸(HEDP)等が好ましい。
[Chelating agent (component F)]
In one or more embodiments, the cleaning composition of the present disclosure may further contain a chelating agent (hereinafter, also simply referred to as "Component F") from the viewpoint of improving removability (peelability) of the resin mask. Component F may be one type or a combination of two or more types.
Examples of Component F include compounds having two or more acid groups of at least one type selected from a carboxy group and a phosphonic acid group, and from the same viewpoint, compounds having preferably four or less acid groups are preferred. Specific examples of Component F in one or more embodiments include aminotrimethylenephosphonic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, etidronic acid (1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, HEDP), and the like. Among these, from the viewpoint of reducing the environmental load, compounds not containing nitrogen atoms, such as 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid and etidronic acid (HEDP), are preferred.
本開示の洗浄剤組成物が成分Fを含有する場合、本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Fの含有量は、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、0.5質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましく、そして、同様の観点から、5質量%以下が好ましく、3質量%以下がより好ましい。より具体的には、使用時における成分Fの含有量は、0.5質量%以上5質量%以下が好ましく、1質量%以上3質量%以下がより好ましい。成分Fが2種以上の組合せである場合、成分Fの含有量はそれらの合計含有量をいう。 When the cleaning composition of the present disclosure contains component F, the content of component F during use of the cleaning composition of the present disclosure is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, from the viewpoint of improving resin mask removability (peelability), and from the same viewpoint, is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less. More specifically, the content of component F during use is preferably 0.5% by mass or more and 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 3% by mass or less. When component F is a combination of two or more types, the content of component F refers to the total content thereof.
[成分G:有機酸のアンモニウム塩]
本開示の洗浄剤組成物は、一又は複数の実施形態において、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、有機酸のアンモニウム塩の少なくとも1種(以下、「成分G」ともいう)をさらに含有することができる。有機酸のアンモニウム塩としては、同様の観点から、炭素数1~5のカルボン酸のアンモニウム塩が好ましく、ギ酸アンモニウムがより好ましい。成分Gは、1種でもよいし、2種以上の組合せでもよい。
[Component G: Ammonium salt of organic acid]
In one or more embodiments, the cleaning composition of the present disclosure may further contain at least one kind of ammonium salt of an organic acid (hereinafter also referred to as "Component G") from the viewpoint of improving removability (peelability) of the resin mask. From the same viewpoint, the ammonium salt of an organic acid is preferably an ammonium salt of a carboxylic acid having 1 to 5 carbon atoms, and more preferably ammonium formate. Component G may be one kind or a combination of two or more kinds.
本開示の洗浄剤組成物が成分Gを含有する場合、本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分Gの含有量は、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、0.1質量%以上が好ましく、0.2質量%以上がより好ましく、0.3質量%以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、2質量%以下が好ましく、1.5質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましい。より具体的には、成分Gの含有量は、0.1質量%以上2質量%以下が好ましく、0.2質量%以上1.5質量%以下がより好ましく、0.3質量%以上1質量%以下が更に好ましい。成分Gが2種以上の組合せである場合、成分Gの含有量はそれらの合計含有量をいう。 When the cleaning composition of the present disclosure contains component G, the content of component G during use of the cleaning composition of the present disclosure is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, and even more preferably 0.3% by mass or more, from the viewpoint of improving the removability (peelability) of the resin mask, and from the same viewpoint, is preferably 2% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less. More specifically, the content of component G is preferably 0.1% by mass or more and 2% by mass or less, more preferably 0.2% by mass or more and 1.5% by mass or less, and even more preferably 0.3% by mass or more and 1% by mass or less. When component G is a combination of two or more types, the content of component G refers to the total content thereof.
本開示の洗浄剤組成物は、一又は複数の実施形態において、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、成分E、成分F及び成分Gをさらに含有することが好ましい。 In one or more embodiments, the cleaning composition of the present disclosure preferably further contains components E, F, and G from the viewpoint of improving the removability (peelability) of the resin mask.
[その他の成分]
本開示の洗浄剤組成物は、本開示の効果を損なわない範囲で、前記成分A~G以外に、必要に応じてその他の成分をさらに含有することができる。その他の成分としては、通常の洗浄剤に用いられうる成分を挙げることができ、例えば、成分E以外の有機溶剤、界面活性剤、成分F以外のキレート剤、増粘剤、分散剤、防錆剤、高分子化合物、可溶化剤、酸化防止剤、防腐剤、消泡剤、抗菌剤等が挙げられる。
本開示の洗浄剤組成物の使用時におけるその他の含有量は、0質量%以上2質量%以下が好ましく、0質量%以上1.5質量%以下がより好ましく、0質量%以上1.3質量%以下が更に好ましく、0質量%以上1質量%以下がより更に好ましい。
[Other ingredients]
The cleaning composition of the present disclosure may further contain other components as necessary, in addition to the above-described Components A to G, within a range that does not impair the effects of the present disclosure. Examples of other components include components that can be used in ordinary cleaning agents, such as organic solvents other than Component E, surfactants, chelating agents other than Component F, thickeners, dispersants, rust inhibitors, polymeric compounds, solubilizers, antioxidants, preservatives, defoamers, and antibacterial agents.
The content of other ingredients in the cleaning composition of the present disclosure during use is preferably 0 mass% or more and 2 mass% or less, more preferably 0 mass% or more and 1.5 mass% or less, even more preferably 0 mass% or more and 1.3 mass% or less, and still more preferably 0 mass% or more and 1 mass% or less.
本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分A、成分B、成分C及び任意成分(成分E、成分F、成分G、その他の成分)由来の有機物の総含有量は、排水処理負荷低減、及び基板に対する影響低減の観点から、30質量%以下が好ましく、25質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましく、16質量%以下がより更に好ましく、そして、樹脂マスク除去性(剥離性)向上の観点から、2質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、4質量%以上が更に好ましく、6質量%以上がより更に好ましい。より具体的には、本開示の洗浄剤組成物の使用時における成分A、成分B、成分C及び任意成分(成分E、成分F、成分G、その他の成分)由来の有機物の総含有量は、2質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上25質量%以下がより好ましく、4質量%以上20質量%以下が更に好ましく、6質量%以上16質量%以下がより更に好ましい。 The total content of organic matter derived from components A, B, C and optional components (component E, component F, component G, other components) during use of the cleaning composition of the present disclosure is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, even more preferably 20% by mass or less, and even more preferably 16% by mass or less, from the viewpoint of reducing the wastewater treatment load and reducing the impact on the substrate, and from the viewpoint of improving the removability (peelability) of the resin mask, it is preferably 2% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, even more preferably 4% by mass or more, and even more preferably 6% by mass or more. More specifically, the total content of organic matter derived from components A, B, C and optional components (component E, component F, component G, other components) during use of the cleaning composition of the present disclosure is preferably 2% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 25% by mass or less, even more preferably 4% by mass or more and 20% by mass or less, and even more preferably 6% by mass or more and 16% by mass or less.
[洗浄剤組成物の製造方法]
本開示の洗浄剤組成物は、水溶性アミン(成分A)、第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)、炭酸イオン(成分C)の供給源である炭酸塩(成分C´)、水(成分D)及び必要に応じて上述の任意成分(成分E、成分F、成分G、その他の成分)を公知の方法で配合することにより製造できる。例えば、本開示の洗浄剤組成物は、一又は複数の実施形態において、成分A、成分B、成分C´及び成分Dを配合してなるものとすることができる。
したがって、本開示は、少なくとも成分A、成分B、成分C´、及び成分Dを配合する工程を含む、洗浄剤組成物の製造方法に関する。本開示において「配合する」とは、成分A、成分B、成分C´、成分D、及び必要に応じて上述した任意成分を同時に又は任意の順に混合することを含む。本開示の洗浄剤組成物の製造方法において、各成分の好ましい配合量は、上述した本開示の洗浄剤組成物の各成分の好ましい含有量と同じとすることができる。
[Method of producing the cleaning composition]
The cleaning composition of the present disclosure can be produced by blending a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide (component B), a carbonate salt (component C') that is a source of carbonate ions (component C), water (component D), and the above-mentioned optional components (component E, component F, component G, and other components) as necessary by a known method. For example, in one or more embodiments, the cleaning composition of the present disclosure can be a composition comprising component A, component B, component C', and component D blended together.
Therefore, the present disclosure relates to a method for producing a cleaning composition, comprising a step of blending at least Component A, Component B, Component C', and Component D. In the present disclosure, "blending" includes mixing Component A, Component B, Component C', Component D, and, as necessary, the above-mentioned optional components simultaneously or in any order. In the method for producing a cleaning composition of the present disclosure, the preferred blending amount of each component may be the same as the preferred content of each component of the cleaning composition of the present disclosure described above.
本開示の洗浄剤組成物は、そのまま洗浄に使用する形態であってもよく、分離や析出等を起こして保管安定性を損なわない範囲で水(成分D)の量を減らした濃縮物として調製してもよい。洗浄剤組成物の濃縮物は、輸送及び貯蔵の観点から、希釈倍率3倍以上の濃縮物とすることが好ましく、保管安定性の観点から、希釈倍率30倍以下の濃縮物とすることが好ましい。洗浄剤組成物の濃縮物は、使用時に各成分(成分A、成分B、成分C、成分D、成分E、成分F、及び、その他の成分)が上述した含有量又は濃度(すなわち、洗浄時の含有量又は濃度)になるよう水(成分D)で希釈して使用することができる。更に洗浄剤組成物の濃縮物は、使用時に各成分を別々に添加して使用することもできる。本開示において濃縮液の洗浄剤組成物の「使用時」又は「洗浄時」とは、洗浄剤組成物の濃縮物が希釈された状態をいう。 The cleaning composition of the present disclosure may be in a form used for cleaning as it is, or may be prepared as a concentrate in which the amount of water (component D) is reduced to the extent that separation, precipitation, etc. do not occur and storage stability is not impaired. The concentrate of the cleaning composition is preferably a concentrate diluted 3 times or more from the viewpoint of transportation and storage, and is preferably a concentrate diluted 30 times or less from the viewpoint of storage stability. The concentrate of the cleaning composition can be used by diluting with water (component D) so that each component (component A, component B, component C, component D, component E, component F, and other components) has the above-mentioned content or concentration (i.e., content or concentration at the time of cleaning) at the time of use. Furthermore, the concentrate of the cleaning composition can also be used by adding each component separately at the time of use. In the present disclosure, "at the time of use" or "at the time of cleaning" of the concentrated cleaning composition refers to the state in which the concentrate of the cleaning composition is diluted.
[被洗浄物]
本開示の洗浄剤組成物は、一又は複数の実施形態において、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板の洗浄に使用されうる。銅含有金属層は、一又は複数の実施形態において、銅めっき層である。銅めっき層は、例えば、無電解銅めっき法により形成することができる。
本開示の洗浄剤組成物は、その他の一又は複数の実施形態において、樹脂マスクが付着した被洗浄物の洗浄に使用されうる。被洗浄物としては、一又は複数の実施形態において、表面に銅含有金属部位を有する被洗浄物が挙げられ、例えば、電子部品及びその製造中間物が挙げられる。電子部品としては、例えば、プリント基板、ウエハ、銅板及びアルミニウム板等の金属板から選ばれる少なくとも1つの部品が挙げられる。前記製造中間物は、電子部品の製造工程における中間製造物であって、樹脂マスク処理後の中間製造物を含む。
樹脂マスクが付着した被洗浄物の具体例としては、例えば、樹脂マスクを使用した半田付け及びめっき処理(銅めっき、アルミニウムめっき、ニッケルめっき等)の少なくとも一方の処理を行う工程を経ることにより、配線や接続端子等が基板表面に形成された電子部品等が挙げられる。本開示において、半田付けとは、基板上の樹脂マスク非存在部に半田を存在させ、加熱により半田バンプ形成することをいう。本開示において、めっき処理とは、基板上の樹脂マスク非存在部に銅めっき、アルミニウムめっき及びニッケルめっきから選ばれる少なくとも1種のめっき処理を行うことをいう。樹脂マスク非存在部とは、基板にラミネートされた樹脂マスクを現像処理することにより形成されたレジストパターンにおいて、現像処理により樹脂マスクが除去された部分のことである。したがって、本開示は、一態様において、本開示の洗浄剤組成物の、電子部品の製造における洗浄剤としての使用に関する。
被洗浄物は、一又は複数の実施形態において、基板にラミネートされた樹脂マスクを現像処理することにより形成されたレジストパターンを有する基板に、半田付け及びめっき処理の少なくとも一方の処理を行う工程を経たものである。例えば、被洗浄物として、硬化したレジスト層が基板上に形成された樹脂マスク存在部である部位と、樹脂マスク非存在部に半田バンプ又はめっき層が形成された部位、とを有する基板が挙げられる。
[Item to be cleaned]
In one or more embodiments, the cleaning composition of the present disclosure can be used to clean a substrate having a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface. In one or more embodiments, the copper-containing metal layer is a copper plating layer. The copper plating layer can be formed, for example, by an electroless copper plating method.
In one or more other embodiments, the cleaning composition of the present disclosure may be used to clean an object to which a resin mask is attached. In one or more embodiments, the object to be cleaned may be an object to be cleaned having a copper-containing metal site on the surface, for example, an electronic component and its manufacturing intermediate. Examples of the electronic component include at least one part selected from a printed circuit board, a wafer, and a metal plate such as a copper plate and an aluminum plate. The manufacturing intermediate is an intermediate product in the manufacturing process of an electronic component, and includes an intermediate product after a resin mask treatment.
Specific examples of objects to be cleaned with a resin mask attached include electronic components in which wiring, connection terminals, etc. are formed on the surface of a substrate by at least one of soldering and plating (copper plating, aluminum plating, nickel plating, etc.) using a resin mask. In the present disclosure, soldering refers to providing solder in a resin mask-free portion on a substrate and forming a solder bump by heating. In the present disclosure, plating refers to performing at least one plating treatment selected from copper plating, aluminum plating, and nickel plating on a resin mask-free portion on a substrate. The resin mask-free portion refers to a portion of a resist pattern formed by developing a resin mask laminated on a substrate, from which the resin mask has been removed by the development treatment. Thus, in one aspect, the present disclosure relates to the use of the cleaning composition of the present disclosure as a cleaning agent in the manufacture of electronic components.
In one or more embodiments, the object to be cleaned is a substrate having a resist pattern formed by developing a resin mask laminated on the substrate, and the substrate has undergone at least one of soldering and plating. For example, the object to be cleaned may be a substrate having a resin mask-present portion on which a cured resist layer is formed, and a solder bump or a plating layer-formed portion on which the resin mask is not present.
本開示の洗浄剤組成物は、一又は複数の実施形態において、洗浄効果の点から、樹脂マスク、あるいは、更にめっき処理及び/又は加熱処理された樹脂マスクが付着した被洗浄物の洗浄に好適に用いられうる。樹脂マスクとしては、例えば、ネガ型樹脂マスクでもよいし、ポジ型樹脂マスクでもよい。本開示においてネガ型樹脂マスクとは、ネガ型レジストを用いて形成されるものであり、例えば、露光及び/又は現像処理されたネガ型レジスト層が挙げられる。本開示においてポジ型樹脂マスクとは、ポジ型レジストを用いて形成されるものであり、例えば、露光及び/又は現像処理されたポジ型レジスト層が挙げられる。 In one or more embodiments, the cleaning composition of the present disclosure may be suitably used for cleaning an object to which a resin mask or a resin mask that has been further plated and/or heated is attached, in terms of cleaning effect. The resin mask may be, for example, a negative resin mask or a positive resin mask. In the present disclosure, a negative resin mask is formed using a negative resist, and examples of the mask include a negative resist layer that has been exposed and/or developed. In the present disclosure, a positive resin mask is formed using a positive resist, and examples of the mask include a positive resist layer that has been exposed and/or developed.
[洗浄方法]
本開示は、一態様において、水溶性アミン(成分A)、第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)、炭酸イオン(成分C)及び水(成分D)を含有し、成分Cの濃度が0.3mol/L以上である洗浄剤組成物(本開示の洗浄剤組成物)を用いて、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板(被洗浄物)から樹脂マスクを剥離する工程(以下、単に「剥離工程」ともいう)を含む、基板の洗浄方法、成分Aと成分Bと炭酸塩(成分C´)と成分Dとを配合してなり、成分C´の濃度が0.3mol/L以上である洗浄剤組成物を用いて、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板から樹脂マスクを剥離する工程を含む、基板の洗浄方法、成分A、成分B、成分C及び成分Dを含有し、成分Aのアミノ基をカチオン化させた洗浄剤組成物を用いて、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板から樹脂マスクを剥離する工程(剥離工程)を含む、基板の洗浄方法、又は、成分Aと成分Bと成分C´と成分Dとを配合してなり、成分Aのアミノ基をカチオン化させた洗浄剤組成物を用いて、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板から樹脂マスクを剥離する工程を含む、基板の洗浄方法(以下、これらをまとめて「本開示の洗浄方法」ともいう)に関する。被洗浄物としては、上述した被洗浄物を挙げることができる。前記剥離工程は、一又は複数の実施形態において、被洗浄物を本開示の洗浄剤組成物に接触させることを含む。本開示の洗浄方法によれば、一又は複数の実施形態において、銅の腐食を抑制しつつ、樹脂マスクを効率よく除去できる。さらに、本開示の洗浄方法によれば、一又は複数の実施形態において、洗浄後の基板上の残留物を低減できる。
[Cleaning method]
In one embodiment, the present disclosure provides a method for cleaning a substrate, the method comprising a step of peeling a resin mask from a substrate (object to be cleaned) having a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface, by using a cleaning composition (the cleaning composition of the present disclosure) containing a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent (component B) selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide, carbonate ions (component C), and water (component D), and having a concentration of component C of 0.3 mol/L or more; and a method for removing a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface, by using a cleaning composition containing component A, component B, a carbonate salt (component C'), and component D, and having a concentration of component C' of 0.3 mol/L or more. The present invention relates to a method for cleaning a substrate, comprising a step of peeling off a resin mask from a substrate having a metal layer and a resin mask; a method for cleaning a substrate, comprising a step (peeling step) of peeling off a resin mask from a substrate having a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface using a cleaning composition containing components A, B, C, and D, and in which the amino group of component A has been cationized; or a method for cleaning a substrate, comprising a step of peeling off a resin mask from a substrate having a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface using a cleaning composition containing components A, B, C', and D, and in which the amino group of component A has been cationized (hereinafter, these are also collectively referred to as the "cleaning method of the present disclosure"). Examples of the object to be cleaned include the above-mentioned object to be cleaned. In one or more embodiments, the peeling step includes contacting the object to be cleaned with the cleaning composition of the present disclosure. According to the cleaning method of the present disclosure, in one or more embodiments, the resin mask can be efficiently removed while suppressing copper corrosion. Furthermore, according to the cleaning method of the present disclosure, in one or more embodiments, the residue on the substrate after cleaning can be reduced.
本開示の洗浄剤組成物を用いて被洗浄物から樹脂マスクを剥離する方法、又は、被洗浄物に本開示の洗浄剤組成物を接触させる方法としては、例えば、洗浄剤組成物を入れた洗浄浴槽内へ浸漬することで接触させる方法、洗浄剤組成物をスプレー状に射出して接触させる方法(シャワー方式)、浸漬中に超音波照射する超音波洗浄方法等が挙げられる。本開示の洗浄剤組成物は、希釈することなくそのまま洗浄に使用できる。被洗浄物としては、上述した被洗浄物を挙げることができる。 Methods for peeling off a resin mask from an object to be cleaned using the cleaning composition of the present disclosure, or methods for bringing the cleaning composition of the present disclosure into contact with the object to be cleaned, include, for example, a method of bringing the object into contact by immersing the object in a cleaning bath containing the cleaning composition, a method of spraying the cleaning composition in a spray form (shower method), and an ultrasonic cleaning method of irradiating the object with ultrasonic waves during immersion. The cleaning composition of the present disclosure can be used for cleaning as is without dilution. Examples of objects to be cleaned include the objects described above.
本開示の洗浄方法は、一又は複数の実施形態において、洗浄剤組成物に被洗浄物を接触させた後、水でリンスし、乾燥する工程を含むことができる。本開示の洗浄方法は、一又は複数の実施形態において、洗浄剤組成物に被洗浄物を接触させた後、水ですすぐ工程を含むことができる。 In one or more embodiments, the cleaning method of the present disclosure may include a step of contacting the object to be cleaned with the cleaning composition, rinsing with water, and drying. In one or more embodiments, the cleaning method of the present disclosure may include a step of contacting the object to be cleaned with the cleaning composition, and rinsing with water.
本開示の洗浄方法は、本開示の洗浄剤組成物の洗浄力が発揮されやすい点から、本開示の洗浄剤組成物と被洗浄物との接触時に超音波を照射することが好ましく、その超音波は比較的高周波数であることがより好ましい。前記超音波の照射条件は、同様の観点から、例えば、26~72kHz、80~1500Wが好ましく、36~72kHz、80~1500Wがより好ましい。 In the cleaning method of the present disclosure, it is preferable to irradiate ultrasonic waves when the cleaning composition of the present disclosure comes into contact with the object to be cleaned, since this makes it easier for the cleaning power of the cleaning composition of the present disclosure to be exerted, and it is more preferable that the ultrasonic waves have a relatively high frequency. From the same viewpoint, the ultrasonic irradiation conditions are, for example, preferably 26 to 72 kHz and 80 to 1500 W, and more preferably 36 to 72 kHz and 80 to 1500 W.
本開示の洗浄方法において、本開示の洗浄剤組成物の洗浄力が発揮されやすい点から、洗浄剤組成物の温度は40℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましく、そして、基板に対する影響低減の観点から、70℃以下が好ましく、60℃以下がより好ましい。 In the cleaning method of the present disclosure, the temperature of the cleaning composition is preferably 40°C or higher, more preferably 50°C or higher, in order to facilitate the cleaning power of the cleaning composition of the present disclosure, and is preferably 70°C or lower, more preferably 60°C or lower, in order to reduce the effect on the substrate.
[電子部品の製造方法]
本開示は、一態様において、本開示の洗浄方法を用いて、表面に銅含有金属層及び樹脂マスクを有する基板(被洗浄物)を洗浄する工程(洗浄工程)を含む、電子部品の製造方法(以下、「本開示の電子部品の製造方法」ともいう)に関する。被洗浄物としては、上述した被洗浄物を挙げることができる。本開示の電子部品の製造方法は、一又は複数の実施形態において、前記洗浄工程の後、銅を含む金属層をエッチングする工程を含むことができる。
本開示の電子部品の製造方法によれば、本開示の洗浄方法を用いて洗浄を行うことにより、銅の腐食を抑制しつつ、電子部品に付着した樹脂マスクを効果的に除去でき、さらに洗浄後の基板上の残留物を低減できるため、信頼性の高い電子部品の製造が可能になる。さらに、本開示の洗浄方法を用いて洗浄を行うことにより、電子部品に付着した樹脂マスクの除去が容易になることから、洗浄時間が短縮化でき、電子部品の製造効率を向上できる。
[Electronic component manufacturing method]
In one aspect, the present disclosure relates to a method for producing an electronic component (hereinafter also referred to as the "method for producing an electronic component of the present disclosure"), which includes a step (cleaning step) of cleaning a substrate (object to be cleaned) having a copper-containing metal layer and a resin mask on its surface using the cleaning method of the present disclosure. Examples of the object to be cleaned include the above-mentioned objects to be cleaned. In one or more embodiments, the method for producing an electronic component of the present disclosure can include a step of etching the copper-containing metal layer after the cleaning step.
According to the manufacturing method of electronic components of the present disclosure, by performing cleaning using the cleaning method of the present disclosure, it is possible to effectively remove the resin mask attached to the electronic components while suppressing copper corrosion, and further to reduce the amount of residue on the substrate after cleaning, thereby enabling the manufacturing of highly reliable electronic components. Furthermore, by performing cleaning using the cleaning method of the present disclosure, it is possible to easily remove the resin mask attached to the electronic components, thereby shortening the cleaning time and improving the manufacturing efficiency of electronic components.
[キット]
本開示は、一態様において、本開示の洗浄方法及び本開示の電子部品の製造方法のいずれかに使用するためのキット(以下、「本開示のキット」ともいう)に関する。本開示のキットは、一又は複数の実施形態において、本開示の洗浄剤組成物を製造するためのキットである。本開示のキットによれば、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制できる洗浄剤組成物が得られうる。
[kit]
In one aspect, the present disclosure relates to a kit for use in any one of the cleaning method of the present disclosure and the method for producing an electronic component of the present disclosure (hereinafter, also referred to as the "kit of the present disclosure"). In one or more embodiments, the kit of the present disclosure is a kit for producing the cleaning composition of the present disclosure. According to the kit of the present disclosure, a cleaning composition capable of suppressing copper corrosion can be obtained without significantly impairing the removability (peelability) of a resin mask.
本開示のキットの一実施形態としては、成分Aを含有する溶液(第1液)と、成分Bを含有する溶液(第2液)と、成分C又は成分C´を含有する溶液(第3液)とを、相互に混合されない状態で含み、第1液、第2液及び第3液から選ばれる少なくとも1つは、水(成分D)の一部又は全部を更に含有し、第1液と第2液と第3液は使用時に混合されるキット(3液型洗浄剤組成物)が挙げられる。第1液と第2液と第3液が混合された後、必要に応じて水(成分D)で希釈されてもよい。第1液、第2液及び第3液の各々には、必要に応じて上述した任意成分が含まれていてもよい。
本開示のキットのその他の実施形態としては、成分Bを含有する溶液(第1液)と、成分Aと成分C又は成分C´とを含有する溶液(第2液)とを、相互に混合されない状態で含み、第1液及び第2液の少なくとも一方は、水(成分D)の一部又は全部を更に含有し、第1液と第2液とは使用時に混合される、キット(2液型洗浄剤組成物)が挙げられる。第1液と第2液とが混合された後、必要に応じて水(成分D)で希釈されてもよい。第1液及び第2液の各々には、必要に応じて上述した任意成分が含まれていてもよい。
One embodiment of the kit of the present disclosure includes a kit (three-liquid type cleaning agent composition) that includes a solution (first liquid) containing component A, a solution (second liquid) containing component B, and a solution (third liquid) containing component C or component C' in a mutually unmixed state, and at least one selected from the first liquid, the second liquid, and the third liquid further contains a part or all of water (component D), and the first liquid, the second liquid, and the third liquid are mixed at the time of use. After the first liquid, the second liquid, and the third liquid are mixed, they may be diluted with water (component D) as necessary. Each of the first liquid, the second liquid, and the third liquid may contain the above-mentioned optional components as necessary.
Other embodiments of the kit of the present disclosure include a kit (two-liquid type cleaning agent composition) that includes a solution (first liquid) containing component B and a solution (second liquid) containing component A and component C or component C' in a mutually unmixed state, at least one of the first liquid and the second liquid further contains a part or all of water (component D), and the first liquid and the second liquid are mixed at the time of use. After the first liquid and the second liquid are mixed, they may be diluted with water (component D) as necessary. Each of the first liquid and the second liquid may contain the above-mentioned optional components as necessary.
以下に、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。 The present disclosure will be explained in detail below with reference to examples, but the present disclosure is not limited to these examples.
1.実施例1~8及び比較例1~2の洗浄剤組成物の調製
表1に示す各成分を表1に記載の配合量(質量%、有効分)で配合し、それを攪拌して混合することにより、実施例1~8及び比較例1~2の洗浄剤組成物を調製した。調製した各洗浄剤組成物中の成分A~成分Cの濃度(mol/L)、炭酸イオン/水溶性アミンのモル比C/A、及び、炭酸イオン/アルカリ剤のモル比C/Bを表1に示した。
1. Preparation of cleaning agent compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 The cleaning agent compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared by blending the components shown in Table 1 in the blending amounts (mass %, active content) shown in Table 1 and stirring to mix. Table 1 shows the concentrations (mol/L) of Components A to C, the molar ratio C/A of carbonate ion/water-soluble amine, and the molar ratio C/B of carbonate ion/alkali agent in each of the prepared cleaning agent compositions.
実施例1~8及び比較例1~2の洗浄剤組成物の調製には、下記のものを使用した。
(成分A)
MEA:モノエタノールアミン[株式会社日本触媒製]
(成分B)
TMAH:テトラメチルアンモニウムヒドロキシド[昭和電工株式会社製、濃度25%]
(成分Cの供給源(成分C´))
炭酸テトラメチルアンモニウム[pH:9.3、大阪化学薬品株式会社製、濃度30%]
炭酸アンモニウム[富士フィルム和光純薬株式会社製]
(成分D)
水[オルガノ株式会社製純水装置G-10DSTSETで製造した1μS/cm以下の純水]
(成分E)
BDG:ブチルジグリコール[日本乳化剤株式会社製、ジエチレングリコールモノブチルエーテル]
(成分F)HEDP:エチドロン酸[イタルマッチジャパン株式会社製、Dequest2010、濃度60%]
(成分G)
ギ酸アンモニウム[富山薬品工業株式会社製]
The following materials were used to prepare the cleaning compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2.
(Component A)
MEA: Monoethanolamine [manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.]
(Component B)
TMAH: Tetramethylammonium hydroxide [manufactured by Showa Denko K.K., concentration 25%]
(Source of Component C (Component C'))
Tetramethylammonium carbonate [pH: 9.3, manufactured by Osaka Chemical Industries, Ltd., concentration 30%]
Ammonium carbonate [manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.]
(Component D)
Water [pure water of 1 μS/cm or less produced using the Organo Corporation pure water system G-10DSTSET]
(Component E)
BDG: Butyl diglycol [Nihon Nyukazai Co., Ltd., diethylene glycol monobutyl ether]
(Component F) HEDP: Etidronic acid [manufactured by Italmatch Japan Co., Ltd., Dequest 2010, concentration 60%]
(Component G)
Ammonium formate [Toyama Pharmaceutical Co., Ltd.]
2.洗浄剤組成物の評価
調製した実施例1~8及び比較例1~2の洗浄剤組成物について下記評価を行った。
2. Evaluation of the Cleaning Compositions The cleaning compositions prepared in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated as follows.
[テストピースの作製]
PKG(半導体パッケージ)基板回路形成用感光性フィルムを無電解めっき後の基板表面に下記条件でラミネートし、露光処理して硬化(露光工程)することで樹脂マスクを有する基板(テストピース、30mm×50mm)を得た。
(1)ラミネート:クリーンローラー(株式会社レヨーン工業製、RY-505Z)及び真空アプリケータ(ローム&ハース社製、VA7024/HP5)を用いてローラー温度50℃、ローラー圧1.4Barで行う。
(2)露光:プリント基板用直接描画装置(株式会社SCREENグラフィックアンドプレシジョンソリューションズ製、Mercurex LI-9500)を用い、露光量15mJ/cm2で露光を行う。
[Preparation of test pieces]
A photosensitive film for forming a PKG (semiconductor package) board circuit was laminated on the surface of the board after electroless plating under the following conditions, and then exposed to light to cure (exposure step) to obtain a board having a resin mask (test piece, 30 mm x 50 mm).
(1) Lamination: Using a clean roller (RY-505Z, manufactured by Rayon Kogyo Co., Ltd.) and a vacuum applicator (VA7024/HP5, manufactured by Rohm and Haas Co.), the roller temperature was 50° C. and the roller pressure was 1.4 Bar.
(2) Exposure: Exposure is performed using a direct imaging device for printed circuit boards (Mercurex LI-9500, manufactured by SCREEN Graphic and Precision Solutions Co., Ltd.) at an exposure dose of 15 mJ/ cm2 .
[洗浄試験]
トール型の200mLガラスビーカーに、実施例1~8及び比較例1~2の各洗浄剤組成物を100g添加して50℃に加温し、回転子(フッ素樹脂(PTFE)、φ8mm×25mm)を用いて回転数600rpmで撹拌した状態で、テストピースを10分間浸漬する。そして、100mLガラスビーカーに水を100g添加したすすぎ槽へ浸漬してすすいだ後、窒素ブローにて乾燥する。
[Cleaning test]
100 g of each of the cleaning compositions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 was added to a tall 200 mL glass beaker and heated to 50° C. The test piece was immersed for 10 minutes in a state where it was stirred at 600 rpm using a rotor (fluororesin (PTFE), φ8 mm × 25 mm). Then, the test piece was rinsed by immersing it in a rinsing tank containing a 100 mL glass beaker with 100 g of water, and then dried by nitrogen blow.
[樹脂マスク除去性(剥離性)の評価]
光学顕微鏡「デジタルマイクロスコープVHX-6000」(株式会社キーエンス製)を用いて、前記洗浄試験を行った後のテストピースのパターン部に残存する樹脂マスクの有無を500倍に拡大して目視確認し、下記基準で評価する。
<評価基準>
A:5μm/5μmでも残渣が見られない
B:6μm/6μmまでは残渣が見られない
C:7μm/7μmまでは残渣が見られない
D:7μm/7μmでも残渣が見られる
[Evaluation of Resin Mask Removability (Strippability)]
Using an optical microscope "Digital Microscope VHX-6000" (manufactured by Keyence Corporation), the presence or absence of the resin mask remaining on the pattern portion of the test piece after the cleaning test is visually confirmed at 500 times magnification, and evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria>
A: No residues are observed even at 5 μm/5 μm. B: No residues are observed up to 6 μm/6 μm. C: No residues are observed up to 7 μm/7 μm. D: Residues are observed even at 7 μm/7 μm.
[Cuエッチングレートの評価(銅の腐食の評価)]
各洗浄剤組成物を2.5L調整して50℃に加温し、充円錐ノズル(J020、株式会社いけうち製)をスプレーノズルとして取り付けたボックス型スプレー洗浄機にて循環しながら、表面に銅めっき(面積は片面あたり25cm2、両面で50cm2)を施したテストピースに対して4分間スプレー(圧力:0.05MPa、スプレー距離:80mm)する。洗浄剤組成物を希釈した後、ICP分析法(Agilent Technologies製Agilent5110 ICP-OES)で銅の溶出量を測定し、下記式により、銅の密度を8.94g/cm3として溶出量からCuエッチングレート(μm/min)を評価した。Cuエッチングレートの数値が低いほど、銅腐食抑制効果に優れると判断できる。
Cuエッチングレート(μm/min)=銅の溶出量(重量)÷銅の密度÷めっき面積÷処理時間
[Evaluation of Cu Etching Rate (Evaluation of Copper Corrosion)]
2.5 L of each cleaning composition was prepared and heated to 50°C. The composition was circulated in a box-type spray washer equipped with a full-cone nozzle (J020, manufactured by Ikeuchi Co., Ltd.) as a spray nozzle, and sprayed for 4 minutes (pressure: 0.05 MPa, spray distance: 80 mm) onto a test piece whose surface was copper-plated (area: 25 cm2 per side, 50 cm2 on both sides). After diluting the cleaning composition, the amount of copper eluted was measured by ICP analysis (Agilent5110 ICP-OES manufactured by Agilent Technologies), and the Cu etching rate (μm/min) was evaluated from the amount of elution, assuming a copper density of 8.94 g/ cm3 , according to the following formula. It can be determined that the lower the Cu etching rate, the better the copper corrosion inhibition effect.
Cu etching rate (μm/min) = copper elution amount (weight) ÷ copper density ÷ plating area ÷ treatment time
[基板樹脂へのダメージの評価]
ソルダーレジスト樹脂を有する基板について上記洗浄試験を行い、前後で基板の樹脂部分に色等の変化が生じるかを目視で確認し、下記評価基準で評価する。
<評価基準>
A:洗浄試験の前後で変化が見られない。
B:洗浄試験の前後で変化が見られる。
[Evaluation of damage to board resin]
The above cleaning test is carried out on a board having a solder resist resin, and whether there is any change in color or the like in the resin part of the board before and after the test is visually confirmed and evaluated according to the following evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
A: No change was observed before and after the cleaning test.
B: A change was observed before and after the cleaning test.
表1に示すとおり、実施例1~8の洗浄剤組成物は、成分Cを含まない比較例1、及び、成分Cの濃度が0.3mol/L未満の比較例2に比べて、樹脂マスク除去性(剥離性)を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制できていることがわかった。
なお、水以外にMEA(成分A)とTMAH(成分B)のみを含む比較例1(pH12)と、更に炭酸テトラメチルアンモニウムを含む実施例1(pH11)とを比較すると、炭酸テトラメチルアンモニウムの配合により実施例1のpHが低下しているにもかかわらず、中和滴定で測定したTMAHの含有量は両者で差がないことがわかった。よって、実施例1のpHが低下した理由は、MEAの含有量が減少したことによるものと考えられる。このことから、実施例1では、炭酸テトラメチルアンモニウムがMEAのアミノ基をカチオン化していると推定された。ここで、pHは、25℃における洗浄剤組成物のpHであり、pHメータ(東亜電波工業株式会社、HM-30G)を用いて測定し、電極の洗浄剤組成物への浸漬後3分後の数値である。
As shown in Table 1, the cleaning compositions of Examples 1 to 8 were able to suppress copper corrosion without significantly impairing the removability (peelability) of the resin mask, compared to Comparative Example 1 which did not contain Component C and Comparative Example 2 which contained Component C at a concentration of less than 0.3 mol/L.
In addition, when Comparative Example 1 (pH 12), which contains only MEA (component A) and TMAH (component B) other than water, is compared with Example 1 (pH 11), which further contains tetramethylammonium carbonate, it was found that, although the pH of Example 1 is decreased by the incorporation of tetramethylammonium carbonate, the content of TMAH measured by neutralization titration is the same between the two. Therefore, it is considered that the reason for the decrease in pH of Example 1 is due to the decrease in the content of MEA. From this, it was presumed that tetramethylammonium carbonate cationizes the amino group of MEA in Example 1. Here, the pH is the pH of the cleaning composition at 25° C., and is measured using a pH meter (Toa Denpa Kogyo Co., Ltd., HM-30G), and is the value 3 minutes after immersing the electrode in the cleaning composition.
本開示によれば、樹脂マスク除去性を大きく損なうことなく、銅腐食を抑制可能な洗浄剤組成物を提供できる。本開示の洗浄剤組成物を用いることで、樹脂マスクが付着した電子部品の洗浄工程の短縮化及び製造される電子部品の性能・信頼性の向上が可能となり、半導体装置の生産性を向上できる。 According to the present disclosure, a cleaning composition can be provided that can suppress copper corrosion without significantly impairing the removability of the resin mask. By using the cleaning composition of the present disclosure, it is possible to shorten the cleaning process for electronic components with a resin mask attached and improve the performance and reliability of the manufactured electronic components, thereby improving the productivity of semiconductor devices.
Claims (13)
水溶性アミン(成分A)、下記式(II)で表される第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)、炭酸イオン(成分C)及び水(成分D)を含有し、
成分Cの濃度が0.3mol/L以上であり、
前記洗浄剤組成物の使用時における成分Bに対する成分Cのモル比C/Bが、1以上5以下である、樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物。
The composition contains a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent (component B) selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide represented by the following formula (II), a carbonate ion (component C), and water (component D),
The concentration of component C is 0.3 mol/L or more,
A cleaning composition for stripping a resin mask , wherein a molar ratio C/B of component C to component B during use of the cleaning composition is 1 or more and 5 or less .
水溶性アミン(成分A)と、下記式(II)で表される第4級アンモニウム水酸化物及びアルカリ金属水酸化物から選ばれる少なくとも1種のアルカリ剤(成分B)と、炭酸塩(成分C´)と、水(成分D)とを配合してなり、
成分C´の濃度が0.3mol/L以上であり、
前記洗浄剤組成物の使用時における成分Bに対する成分C´のモル比C´/Bが、1以上5以下である、樹脂マスク剥離用洗浄剤組成物。
The composition comprises a water-soluble amine (component A), at least one alkaline agent (component B) selected from a quaternary ammonium hydroxide and an alkali metal hydroxide represented by the following formula (II), a carbonate (component C'), and water (component D),
The concentration of component C' is 0.3 mol/L or more,
A cleaning composition for stripping a resin mask , wherein a molar ratio C'/B of component C' to component B during use of the cleaning composition is 1 or more and 5 or less .
前記洗浄剤組成物の使用時における成分Bに対する成分Cのモル比C/Bが、1以上5以下である、基板の洗浄方法。
The method for cleaning a substrate , wherein a molar ratio C/B of component C to component B during use of the cleaning composition is 1 or more and 5 or less .
前記洗浄剤組成物の使用時における成分Bに対する成分C´のモル比C´/Bが、1以上5以下である、基板の洗浄方法。
The method for cleaning a substrate , wherein a molar ratio C'/B of component C' to component B during use of the cleaning composition is 1 or more and 5 or less .
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