本發(fā)明屬于金屬材料加工,特別涉及一種調(diào)控對嵌入式埋阻銅箔蝕刻速度的蝕刻液及其制備方法。
背景技術:
1、在半導體制造、微電子制程以及金屬材料加工等領域,蝕刻是一種廣泛應用的工藝技術,主要用于在基材上形成精確的圖案。這種工藝通常涉及到使用化學溶液(即蝕刻液)來去除不需要的部分,留下所需的圖案。其中,嵌入式埋阻銅箔的蝕刻是一項關鍵技術,例如在制作埋阻銅箔電阻時,需要通過蝕刻的方式在銅箔上形成精確的電阻圖案以得到精確的電阻值。
2、在現(xiàn)有的技術中,通常使用的蝕刻液主要是由硫酸、過氧化氫和水混合而成的,這種蝕刻液可以有效地蝕刻銅箔,但是在實際操作中,這種蝕刻液對銅和電阻層的蝕刻速度相差較大,這會導致在蝕刻過程中產(chǎn)生毛邊,蝕刻精度低,從而使加工后的埋阻銅箔電阻值與設計值差距較大,以及由于過氧化氫的化學性質(zhì)的不穩(wěn)定性導致蝕刻液不能長時間存放和過氧化氫分子間無氫鍵的特點導致在蝕刻超細的線路時容易出現(xiàn)針孔的現(xiàn)象。
3、現(xiàn)有的蝕刻液雖然可以滿足基本的蝕刻需求,例如,美國專利no.2230156發(fā)明了一種含鹽酸和乙二醇的蝕刻液,又如美國專利no.2687345描述了一種含乙烯醇和氯化鈣的鉻蝕刻液,但是在實際操作中,發(fā)現(xiàn)其對銅和電阻層的蝕刻速度相差較大,這會導致在蝕刻過程中產(chǎn)生毛邊以及側(cè)蝕現(xiàn)象嚴重,從而使加工后的埋阻銅箔電阻值與設計值差距巨大。這種現(xiàn)象影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。例如專利cn1328196c提出采用兩步法,其中第一步蝕刻銅,第二步定向蝕刻電阻層,雖然能減小毛邊但是工藝繁瑣增加了生產(chǎn)的成本。因此,如何調(diào)控蝕刻液對嵌入式埋阻銅箔的蝕刻速度減小側(cè)蝕,減小wr-wc值,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低生產(chǎn)的成本來實現(xiàn)pcb中更小的線寬線距,是當前該領域亟待解決的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種調(diào)控對嵌入式埋阻銅箔蝕刻速度的蝕刻液及其制備方法,該蝕刻液能實現(xiàn)對嵌入式埋阻銅箔蝕刻速度可調(diào)控、最大化減小wr-wc值,減小側(cè)蝕,降低成本,實現(xiàn)pcb中更小的線寬線距,具有廣闊的應用前景。
2、本發(fā)明提供了一種調(diào)控對嵌入式埋阻銅箔蝕刻速度的蝕刻液,所述蝕刻液包括4.6wt%~16wt%的hcl、14.6wt%~23wt%的cucl2、0.75wt%~6.2wt%的含有h2c2o4、kmno4、h3po4、有機硫化物、醇類中的一種或多種組成的混合物。
3、優(yōu)選的,所述有機硫化物包括硫醇、硫酚、二硫化物、多硫化物、環(huán)狀硫化物中的一種或多種。更優(yōu)選的,所述有機硫化物為ch4n2s。
4、優(yōu)選的,所述醇類包括一元醇、二元醇、多元醇中的一種或多種。更優(yōu)選的,所述醇類為1,2,3-丙三醇。
5、優(yōu)選的,所述蝕刻液還包括水。更優(yōu)選的,所述水為去離子水或者純水。
6、更優(yōu)選的,所述混合物中h2c2o4、kmno4、h3po4、有機硫化物、醇類的質(zhì)量百分比為0-0.98wt%:0-4.4wt%:0-0.07wt%:0-0.01wt%:0-75wt%。
7、最優(yōu)選的,所述混合物為h2c2o4、kmno4、h3po4、有機硫化物、醇類五種物質(zhì)組成的混合物。
8、本發(fā)明還提供了一種調(diào)控對嵌入式埋阻銅箔蝕刻速度的蝕刻液的制備方法,包括如下步驟:
9、(1)配制cucl2溶液,添加定容所需的水的1/4-3/4體積范圍內(nèi);
10、(2)繼續(xù)添加hcl和含有h2c2o4、kmno4、h3po4、有機硫化物和醇類中的一種或多種組成的混合物,然后將hcl添加到溶液底部使ph達到0.5~3之間,即得所述蝕刻液。
11、優(yōu)選的,所述蝕刻液的使用方式包括但不限于:噴淋式、浸潤式、脈沖式、狹縫涂布式、旋涂式、卷對卷印刷式。
12、優(yōu)選的,所述嵌入式埋阻銅箔由銅層和電阻層組成。
13、優(yōu)選的,所述電阻層的材料包括但不限于:ni-cr合金、ni-p合金、ni-cr-al-si合金、crsio合金、ni-mo-p合金、al-si合金、cr-si合金、ni-ti合金、ni-mn合金、ni-v合金、ni-ta合金、ni-fe合金以及相應金屬的氧化物、氮化物、硅化物和電阻率大于銅的合金。
14、優(yōu)選的,所述蝕刻液可以通過調(diào)控h2c2o4、kmno4、h3po4、有機硫化物和醇類五種添加劑的比例來達到對不同電阻層材料的蝕刻速度的調(diào)控。
15、有益效果
16、通過本發(fā)明的蝕刻液能實現(xiàn)對嵌入式埋阻銅箔蝕刻速度可調(diào)控,最大化地減小由于蝕刻液對嵌入式埋阻銅箔中銅層和電阻層蝕刻速度相差較大而導致wr-wc值過大問題并減小側(cè)蝕,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低生產(chǎn)的成本,實現(xiàn)pcb中更小的線寬線距。
1.一種調(diào)控對嵌入式埋阻銅箔蝕刻速度的蝕刻液,其特征在于:所述蝕刻液包括4.6wt%~16wt%的hcl、14.6wt%~23wt%的cucl2、0.75wt%~6.2wt%的含有h2c2o4、kmno4、h3po4、有機硫化物、醇類中的一種或多種組成的混合物。
2.根據(jù)權利要求1所述的蝕刻液,其特征在于:所述有機硫化物包括硫醇、硫酚、二硫化物、多硫化物、環(huán)狀硫化物中的一種或多種。
3.根據(jù)權利要求1所述的蝕刻液,其特征在于:所述醇類包括一元醇、二元醇、多元醇中的一種或多種。
4.根據(jù)權利要求1所述的蝕刻液,其特征在于:所述蝕刻液還包括水。
5.根據(jù)權利要求4所述的蝕刻液,其特征在于:所述水為去離子水或者純水。
6.一種如權利要求1所述的調(diào)控對嵌入式埋阻銅箔蝕刻速度的蝕刻液的制備方法,包括如下步驟: