專利名稱：鎳或鎳/銅合金的蝕刻液組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微結(jié)構(gòu)蝕刻技術(shù)，具體涉及一種對(duì)鎳或鎳/銅合金進(jìn)行蝕刻的蝕刻液組合物。
背景技術(shù)：
在印刷線路板或半導(dǎo)體制品的電極、布線的制備過程中，通過鍍鎳薄層來暫時(shí)保護(hù)銅布線。完成后續(xù)工序后，要去除鎳層，但同時(shí)不能腐蝕銅層。由硝酸和過氧化氫組成的體系用作鎳和銅敷層的微結(jié)構(gòu)蝕刻已公知近30年。中國(guó)專利CN1274880C中提出一種包含過氧化氫、無機(jī)酸、季銨鹽、脂肪醇的蝕刻液組合物。中國(guó)專利CN1011481801A中提出了含有硝酸或硫酸、過氧化氫、聚合物以及水的蝕刻液組合物。中國(guó)專利CN101238M2A中提出了含有過氧化氫、硝酸、檸檬酸以及水的蝕刻液組合物。US2007/0257010A1提出含有過氧化氫、磷酸銨以及水的蝕刻液組合物。通常，在硝酸和過氧化氫體系中會(huì)添加銅腐蝕抑制劑。 對(duì)鎳或鎳/銅合金進(jìn)行蝕刻的蝕刻液組合物不同程度存在著鎳蝕刻速率小或者銅腐蝕大， 工作液穩(wěn)定性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種鎳或鎳/銅合金的蝕刻液組合物，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的鎳蝕刻速率小或者銅腐蝕大，工作液穩(wěn)定性差的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種鎳或鎳/銅合金的蝕刻液組合物，包含(1)無機(jī)酸，含量為5_40wt% ；(2)過氧化氫，含量為0. l-20wt% ；(3)銨鹽，含量為 0. 01-50. Owt% ；(4)芳香胺，含量為 0. 01-30. Owt % ；(5)硝基化合物，含量為0. 01-10. Owt % ；(6)余量為水；其中，無機(jī)酸為硝酸、硫酸、或者硝酸與硫酸的混合物。本發(fā)明中組分含量均是指該組分的有效成分。上述銨鹽優(yōu)選硫酸銨、硫酸氫胺、硝酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、甲酸銨、乙酸銨、苯甲酸銨、氯化銨、溴化銨、氟化銨、氨水中的一種或兩種。實(shí)際上，一般常用的銨鹽均能夠應(yīng)用于本發(fā)明。上述芳香胺優(yōu)選苯胺、4-氯苯胺、2-甲基苯胺、2-甲氧基苯胺、3-硝基苯胺、二苯胺、對(duì)苯二胺、間苯二胺、鄰苯二胺、1-萘胺、2-萘胺中的一種或兩種。實(shí)際上，一般常用的芳香胺均能夠應(yīng)用于本發(fā)明。上述硝基化合物優(yōu)選硝基苯、苦味酸、4-硝基苯甲酸、3-硝基苯磺酸中的一種或兩種。實(shí)際上，一般常用的硝基化合物均能夠應(yīng)用于本發(fā)明。
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本發(fā)明的蝕刻液組合物的較佳配方為
無機(jī)酸的含量為10-30wt% ；
過氧化氫的含量為l-15wt% ；
銨鹽的含量為0. 1-30. Owt% ；
芳香胺的含量為0. 1-20. Owt % ；
硝基化合物的含量為0. 1-8. Owt % ；
余量為水。
本發(fā)明的蝕刻液組合物的更佳配方為
無機(jī)酸的含量為15-25wt% ；
過氧化氫的含量為3-10wt% ；
銨鹽的含量為1-15. Owt% ；
芳香胺的含量為1-10. Owt% ；
硝基化合物的含量為0. 5-5. Owt % ；
余量為水。
上述水采用離子交換水、純水或超純水為佳。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
能夠快速去除鎳及鎳合金層，同時(shí)把對(duì)除鎳以外的其他金屬，特別是對(duì)銅的腐蝕降低至最低程度。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的蝕刻液組合物是含有無機(jī)酸、過氧化氫以及水的蝕刻液，其中，無機(jī)酸為硝酸或硫酸或硝酸、硫酸的混合液；所述的蝕刻液組合物還含有銨鹽、芳香胺和硝基化合物。銨鹽具有調(diào)節(jié)H+濃度的作用。作為銨鹽的具體例，可以選自硫酸銨、硫酸氫胺、硝酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、甲酸銨、乙酸銨、苯甲酸銨、氯化銨、溴化銨、氟化銨、氨水中的1種或2種。所述銨鹽含量為0.01-50. Owt%，優(yōu)選0. 1-30. Owt%，更優(yōu)選1-15. Owt濃度小于0. Olwt^時(shí)，起不到調(diào)節(jié)作用；大于50. Owt^時(shí)，得不到更好的調(diào)節(jié)效果。芳香胺具有抑制腐蝕銅的作用。作為芳香胺的具體例，可以選自苯胺、4-氯苯胺、 2-甲基苯胺、2-甲氧基苯胺、3-硝基苯胺、二苯胺、對(duì)苯二胺、間苯二胺、鄰苯二胺、1-萘胺、
2-萘胺中的1種或2種。所述芳香胺類含量為0.01-30. Owt %，優(yōu)選0. 1-20. Owt %，更優(yōu)選 1-10. Owt% .濃度小于0. Olwt%時(shí)，起不到抑制腐蝕銅的作用；大于30. Owt%時(shí)，得不到更好的抑制腐蝕銅的效果。硝基化合物起到改善銅面的作用。作為硝基化合物的具體例，可以選自硝基苯、苦味酸、4-硝基苯甲酸、3-硝基苯磺酸中的1種或2種。所述硝基化合物含量為 0. 01-10. Owt %，優(yōu)選 0. 1-8. Owt %，更優(yōu)選 0. 5-5. Owt % .濃度小于 0. Olwt % 時(shí)，起不到改善銅面的作用；大于10. 0wt%時(shí)，得不到更好的改善銅面的效果。本發(fā)明的蝕刻液組合物含0. l-20wt %的過氧化氫，優(yōu)選l_15wt %，更優(yōu)選
3-10wt%.濃度低于0.時(shí)，得不到充分的氧化效果；濃度大于20%時(shí)，蝕刻速率過大，難于控制，同時(shí)對(duì)銅的腐蝕增大。
蝕刻液組合物含5_40wt %的硝酸，硫酸，或者硝酸和硫酸混合物。優(yōu)選 10-30Wt%，更優(yōu)選15-25wt% .濃度小于5%時(shí)，得不到充分的溶解速率；大于40%時(shí)，得不到更快的溶解速率。蝕刻液組合物含45_75wt %的水，所述的水包括離子交換水、純水、超純水。含量小于45%時(shí)，蝕刻速率過快，難以控制，同時(shí)對(duì)銅的腐蝕加重。含量大于75%時(shí)，蝕刻速率過慢，蝕刻能力降低。本發(fā)明的蝕刻液組合物，如上所述，在不影響使用的前提下，可以根據(jù)需要添加已公知的過氧化氫穩(wěn)定劑，離子型或非離子型表面活性劑，以及消泡劑。本發(fā)明的蝕刻液使用溫度，無特別限定，優(yōu)選25-45°C，低于25°C時(shí)，蝕刻速率小， 生產(chǎn)時(shí)間上是不經(jīng)濟(jì)的；高于45°C時(shí)，蝕刻速率增大，對(duì)銅的腐蝕加重，同時(shí)組分易揮發(fā)， 造成體系不穩(wěn)定。以下的本發(fā)明實(shí)施例，用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。用作測(cè)試的鎳板為5 X 5 X 0. 01mm，用作測(cè)試的銅板為5 X 5 X 0. Imm.水浴30°C，攪拌條件下，浸于蝕刻液中。蝕鎳速率測(cè)試時(shí)間為1分鐘，蝕銅速率測(cè)試時(shí)間為3分鐘。配制不同組分含量的蝕刻液進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果如表1所示。表1中各組分含量均是指該組分的有效成分。表1不同組分蝕刻液的蝕刻速率(30°C )
權(quán)利要求
1.一種鎳或鎳/銅合金的蝕刻液組合物，其特征在于包含(1)無機(jī)酸，含量為5-40wt%；(2)過氧化氫，含量為0.l-20wt% ；(3)銨鹽，含量為0. 01-50. Owt% ；(4)芳香胺，含量為0.01-30. Owt% ；(5)硝基化合物，含量為0.01-10. Owt % ；(6)余量為水；其中，無機(jī)酸為硝酸、硫酸、或者硝酸與硫酸的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻液組合物，其特征在于所述銨鹽包括硫酸銨、硫酸氫胺、硝酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、甲酸銨、乙酸銨、苯甲酸銨、氯化銨、溴化銨、氟化銨、氨水中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻液組合物，其特征在于所述芳香胺包括苯胺、4-氯苯胺、2-甲基苯胺、2-甲氧基苯胺、3-硝基苯胺、二苯胺、對(duì)苯二胺、間苯二胺、鄰苯二胺、1-萘胺、2-萘胺中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻液組合物，所述硝基化合物包括硝基苯、苦味酸、4-硝基苯甲酸、3-硝基苯磺酸中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的蝕刻液組合物，其特征在于 無機(jī)酸的含量為10-30wt% ；過氧化氫的含量為l-15wt% ； 銨鹽的含量為0. 1-30. Owt% ； 芳香胺的含量為0. 1-20. Owt % ； 硝基化合物的含量為0. 1-8. Owt % ； 余量為水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蝕刻液組合物，其特征在于 無機(jī)酸的含量為15-25wt% ；過氧化氫的含量為3-10wt% ； 銨鹽的含量為1-15. Owt% ； 芳香胺的含量為1-10. Owt% ； 硝基化合物的含量為0. 5-5. Owt % ； 余量為水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蝕刻液組合物，其特征在于所述水為離子交換水、純水或超純水。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鎳或鎳合金的蝕刻液組合物，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的鎳蝕刻速率小或者銅腐蝕大，工作液穩(wěn)定性差的問題。該蝕刻液組合物包含硝酸或硫酸、過氧化氫、銨鹽、芳香胺、硝基化合物和去離子水。該蝕刻液組合物蝕刻速率均勻穩(wěn)定，無殘留，不腐蝕除鎳以外的其他金屬，尤其是不腐蝕銅。
文檔編號(hào)C23F1/44GK102230178SQ20111011011
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者常積東, 張軍, 李承孝 申請(qǐng)人:西安東旺精細(xì)化學(xué)有限公司