專利名稱：鎳或鎳/銅合金的蝕刻液組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于微結構蝕刻技術，具體涉及一種對鎳或鎳/銅合金進行蝕刻的蝕刻液組合物。
背景技術：
在印刷線路板或半導體制品的電極、布線的制備過程中，通過鍍鎳薄層來暫時保護銅布線。完成后續(xù)工序后，要去除鎳層，但同時不能腐蝕銅層。由硝酸和過氧化氫組成的體系用作鎳和銅敷層的微結構蝕刻已公知近30年。中國專利CN1274880C中提出一種包含過氧化氫、無機酸、季銨鹽、脂肪醇的蝕刻液組合物。中國專利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添加銅腐蝕抑制劑。 對鎳或鎳/銅合金進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，以解決現有技術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)明的技術方案如下一種鎳或鎳/銅合金的蝕刻液組合物，包含(1)無機酸，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。實際上，一般常用的銨鹽均能夠應用于本發(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。實際上，一般常用的芳香胺均能夠應用于本發(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。實際上，一般常用的硝基化合物均能夠應用于本發(fā)明。
3
本發(fā)明的蝕刻液組合物的較佳配方為
無機酸的含量為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
能夠快速去除鎳及鎳合金層，同時把對除鎳以外的其他金屬，特別是對銅的腐蝕降低至最低程度。
具體實施例方式本發(fā)明的蝕刻液組合物是含有無機酸、過氧化氫以及水的蝕刻液，其中，無機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，起不到調節(jié)作用；大于50. Owt^時，得不到更好的調節(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，起不到抑制腐蝕銅的作用；大于30. Owt%時，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，起不到改善銅面的作用；大于10. 0wt%時，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，得不到充分的氧化效果；濃度大于20%時，蝕刻速率過大，難于控制，同時對銅的腐蝕增大。
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，得不到充分的溶解速率；大于40%時，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，蝕刻速率過快，難以控制，同時對銅的腐蝕加重。含量大于75%時，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，蝕刻速率小， 生產時間上是不經濟的；高于45°C時，蝕刻速率增大，對銅的腐蝕加重，同時組分易揮發(fā)， 造成體系不穩(wěn)定。以下的本發(fā)明實施例，用于對本發(fā)明進行進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。用作測試的鎳板為5 X 5 X 0. 01mm，用作測試的銅板為5 X 5 X 0. Imm.水浴30°C，攪拌條件下，浸于蝕刻液中。蝕鎳速率測試時間為1分鐘，蝕銅速率測試時間為3分鐘。配制不同組分含量的蝕刻液進行測試。結果如表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，無機酸為硝酸、硫酸、或者硝酸與硫酸的混合物。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求1至4任一所述的蝕刻液組合物，其特征在于 無機酸的含量為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.根據權利要求5所述的蝕刻液組合物，其特征在于 無機酸的含量為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.根據權利要求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，解決了現有技術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C23F1/44GK102230178SQ20111011011
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權日2011年4月29日
發(fā)明者常積東, 張軍, 李承孝 申請人:西安東旺精細化學有限公司