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JP-2026077389-A - 基板の処理方法

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Abstract

【課題】一態様において、再利用処理液の調製のための新たな指標を算出する工程を含む、樹脂マスク除去性（剥離性）に優れる基板処理方法を提供する。 【解決手段】本開示は、一態様において、下記工程１、工程２及び工程３を含む、基板の処理方法に関する。 工程１：脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ａ液）を使用して得られた処理液を用いて、樹脂マスクを有する基板を処理する工程 工程２：工程１で使用した後の処理液（Ｃ液）中の炭酸イオンの濃度（炭酸濃度）を決定する工程 工程３：工程２で決定した処理液（Ｃ液）中の炭酸濃度から、Ｃ液中で前記炭酸の中和に消費されている脂肪族第４級アンモニウム水酸化物と同量の脂肪族第４級アンモニウム水酸化物を含有するＡ液に含まれるアルカノールアミンの量を算出する工程 【選択図】なし

Inventors

  • 山田 晃平
  • 小受 敦志
  • 西 勲

Assignees

  • 花王株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (10)

  1. 下記工程１、工程２及び工程３を含む、基板の処理方法。 工程１：脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ａ液）を使用して得られた処理液を用いて、樹脂マスクを有する基板を処理する工程 工程２：工程１で使用した後の処理液（Ｃ液）中の炭酸イオンの濃度（炭酸濃度）を決定する工程 工程３：工程２で決定した処理液（Ｃ液）中の炭酸濃度から、Ｃ液中で前記炭酸の中和に消費されている脂肪族第４級アンモニウム水酸化物と同量の脂肪族第４級アンモニウム水酸化物を含有するＡ液に含まれるアルカノールアミンの量を算出する工程
  2. さらに、工程４：工程３で算出したアルカノールアミン量に基づいて前記Ｃ液に前記Ａ液を混合し、再利用処理液を調製する工程を含む、請求項１に記載の処理方法。
  3. 工程４は、工程３で算出したアルカノールアミン量に基づいて前記Ｃ液に有機溶剤及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ｂ液）を混合する工程を含む、請求項２に記載の処理方法。
  4. 下記工程１、工程２及び工程３を含む、基板の処理方法。 工程１：脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ａ液）と、有機溶剤及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ｂ液）とを混合して得られた処理液を用いて、樹脂マスクを有する基板を処理する工程 工程２：工程１で使用した後の処理液（Ｃ液）中の炭酸イオンの濃度（炭酸濃度）を決定する工程 工程３：工程２で決定した処理液（Ｃ液）中の炭酸濃度から、Ｃ液中で前記炭酸の中和に消費されている脂肪族第４級アンモニウム水酸化物と同量の脂肪族第４級アンモニウム水酸化物を含有するＡ液に含まれるアルカノールアミンの量を算出する工程
  5. さらに、工程４：工程３で算出したアルカノールアミン量に基づいて前記Ｃ液に前記Ａ液を混合し、再利用処理液を調製する工程を含む、請求項４に記載の処理方法。
  6. 工程４は、工程３で算出したアルカノールアミン量に基づいて前記Ｃ液に前記Ｂ液を混合する工程を含む、請求項５に記載の処理方法。
  7. 工程３は、下記式（Ｉ）を用いて前記アルカノールアミンの量を算出することを含む、請求項１又は４に記載の基板の処理方法。 アルカノールアミンの量（質量％）＝［Ｃ液中の炭酸濃度（ｍｏｌ／Ｌ）×Ｃ×脂肪族第４級アンモニウム水酸化物のモル質量（ｇ／ｍｏｌ）］÷Ａ液中の脂肪族４級アンモニウム水酸化物量（質量％）×Ａ液中のアルカノールアミン量（質量％） （Ｉ） ただし、上記式（Ｉ）中、係数Ｃは中和度、中和付加数及び単位換算係数に基づいて決定される係数であり、０．０１～１の範囲の値である。
  8. 前記Ｃ液における炭酸イオンに対する脂肪族第４級アンモニウム水酸化物のモル比が０．０１以上１００以下である、請求項１又は４に記載の基板の処理方法。
  9. 請求項１又は４に記載の基板の処理方法を用いて、樹脂マスクを有する基板から樹脂マスクを剥離することを含む、樹脂マスクの剥離方法。
  10. 請求項１又は４に記載の基板の処理方法を含む、電子部品基板の製造方法。

Description

本開示は、基板の処理方法に関する。 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。 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、その際にアルカリ性の剥離剤組成物（剥離用洗浄剤）が使用される。 アルカリ性の剥離剤組成物としては、アルカリ、有機溶剤などの混合溶液が用いられている。このような剥離剤組成物は、レジストの溶解や、空気中の炭酸ガスとの反応等によって劣化が進行し、剥離性能（樹脂マスク除去性）が低下することが報告されている。そのため、剥離剤組成物の劣化を抑制して長寿命化する方法が各種検討されている。 例えば、特許文献１では、レジスト剥離液に吸収される炭酸ガスがレジスト剥離性を低下させる主要因であることを見出し、レジスト剥離液中の炭酸ガス濃度を３重量％以下に維持するレジスト剥離液の管理方法が提案されている。 特開２００３－１２２０２９号公報 図１は、被洗浄基板の基板表面の外観の一例を示す概略図である。 剥離剤組成物を循環使用する場合、上述したとおり、剥離剤組成物中のアルカリ成分や剥離剤組成物に存在する炭酸濃度が変化していくため、濃度分析結果に応じて剥離剤組成物を補充したり交換したりする必要がある。 剥離剤組成物中の炭酸は、強アルカリである脂肪族第４級アンモニウム水酸化物を用いて中和できる。そのため、炭酸を含む剥離剤組成物に脂肪族第４級アンモニウム水酸化物の水溶液を補充する場合、脂肪族第４級アンモニウム水酸化物の水溶液の補充量には、樹脂マスク剥離処理に必要な量だけでなく、炭酸の中和に必要となる量を含めることになる。 補充する脂肪族第４級アンモニウム水酸化物の水溶液にアルカノールアミンが含まれていることがある。 本発明者らが鋭意検討した結果、補充する脂肪族第４級アンモニウム水酸化物の水溶液に含まれるアルカノールアミンの量を考慮して補充しないと、剥離剤組成物の組成が適切に維持されず、樹脂マスク除去性（剥離性）が低下することがあることがわかった。 そこで、本開示は、一又は複数の実施形態において、炭酸イオンを含有するアルカリ性の剥離剤組成物（使用後の処理液）（Ｃ液）に、脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ａ液）を補充する場合、基板処理に使用後の処理液中の炭酸濃度から、炭酸の中和に消費された脂肪族第４級アンモニウム水酸化物量を算出し、該脂肪族第４級アンモニウム水酸化物量に相当するＡ液に含まれるアルカノールアミン量という新たな指標を考慮して再利用処理液を調製することで、樹脂マスク剥離性（除去性）を向上できるという知見に基づく。 すなわち、本開示は、一態様において、下記工程１、工程２及び工程３を含む、基板の処理方法（以下、「本開示の基板処理方法」ともいう）に関する。 工程１：脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ａ液）を使用して得られた処理液を用いて、樹脂マスクを有する基板を処理する工程 工程２：工程１で使用した後の処理液（Ｃ液）中の炭酸イオンの濃度（炭酸濃度）を決定する工程 工程３：工程２で決定した処理液（Ｃ液）中の炭酸濃度から、Ｃ液中で前記炭酸の中和に消費されている脂肪族第４級アンモニウム水酸化物と同量の脂肪族第４級アンモニウム水酸化物を含有するＡ液に含まれるアルカノールアミンの量を算出する工程 本開示は、その他の態様において、下記工程１、工程２及び工程３を含む、基板の処理方法（以下、「本開示の基板処理方法」ともいう）に関する。 工程１：脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ａ液）と、有機溶剤及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ｂ液）とを混合して得られた処理液を用いて、樹脂マスクを有する基板を処理する工程 工程２：工程１で使用した後の処理液（Ｃ液）中の炭酸イオンの濃度（炭酸濃度）を決定する工程 工程３：工程２で決定した処理液（Ｃ液）中の炭酸濃度から、Ｃ液中で前記炭酸の中和に消費されている脂肪族第４級アンモニウム水酸化物と同量の脂肪族第４級アンモニウム水酸化物を含有するＡ液に含まれるアルカノールアミンの量を算出する工程 本開示によれば、再利用処理液の調製のための新たな指標を算出する工程を含む、樹脂マスク剥離性（除去性）に優れる基板処理方法を提供できる。そして、本開示の基板処理方法を用いることで、高い収率で高品質の電子部品を得ることができる。 本開示において樹脂マスクとは、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。 また、樹脂マスクは、一又は複数の実施形態において、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。 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。 ［工程１］ 本開示の基板処理方法における工程１は、一又は複数の実施形態において、脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ａ液）を使用して得られた処理液を用いて、樹脂マスクを有する基板を処理する工程である。 工程１は、その他の一又は複数の実施形態において、脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ａ液）と、有機溶剤及びアルカノールアミンを含む水溶液（Ｂ液）とを混合して得られた処理液を用いて、樹脂マスクを有する基板を処理する工程である。 ＜Ａ液＞ Ａ液は、脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液であり、一又は複数の実施形態において、必要に応じて任意成分（後述するその他の成分）を含有する。 Ａ液は、一又は複数の実施形態において、脂肪族第４級アンモニウム水酸化物、アルカノールアミン、水及び必要に応じて任意成分（後述するその他の成分）を公知の方法で配合することにより得ることができる。ここで「配合する」とは、脂肪族第４級アンモニウム水酸化物、アルカノールアミン、水及び必要に応じて任意成分（後述するその他の成分）を同時に又は任意の順に混合することを含む。 Ａ液を準備する方法としては、脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液を入手してもよいし、脂肪族第４級アンモニウム水酸化物及びアルカノールアミンを含む水溶液を自ら調製してもよい。 Ａ液は、一又は複数の実施形態において、使用により少なくなった処理液（Ｃ液）の剥離剤組成物成分を補充するための補充液である。 （Ａ液中の脂肪族第４級アンモニウム水酸化物） Ａ液が含有する脂肪族第４級アンモニウム水酸化物としては、例えば、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。脂肪族第４級アンモニウム水酸化物は、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。 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。 式（ＩＩ）で表される第４級アンモニウム水酸化物は、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であり、例えば、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、樹脂マスク剥離性（除去性）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（ＴＭＡＨ）が好ましい。 Ａ液中の脂肪族第４級アンモニウム水酸化物の含有量は、樹脂マスク剥離性（除去性）向上の観点から、２質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、２０質量％以上が更に好ましく、そして、同様の観点から、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下が更に好ましい。より具体的には、Ａ液中の脂肪族第４級アンモニウム水酸化物の含有量は、２質量％以上５０質量％以下が好ましく、１０質量％以上４０質量％以下がより好ましく、２０質量％以上３０質量％以下が更に好ましい。脂肪族第４級アンモニウム水酸化物が２種以上の組合せである場合、Ａ液中の脂肪族第４級アンモニウム水酸化物の含有量はそれらの合計含有量である。 （Ａ液中のアルカノールアミン） Ａ液が含有するアルカノールアミン（アミノアルコール）としては、例えば、下記式（Ｉ）で表される化合物が挙げられる。アルカノールアミンは、１種でもよいし、２種以上の組合せでもよい。 上記式（Ｉ）において、Ｒ1は、水素原子、メチル基、エチル基又はアミノエチル基を示し、Ｒ2は、水素原子、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、メチル基又はエチル基を示し、Ｒ3は、ヒドロキシエチル基又はヒドロキシプロピル基を示す。 成分Ａとしては、例えば、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、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