CN105821411A - 一种用于半导体制程的化学退镀液及其制备方法 - Google Patents

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    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Abstract

本发明属于退镀液技术领域,涉及一种用于半导体制程的化学退镀液及其制备方法,其中用于半导体制程的化学退镀液的组分和重量百分比为:硝酸10‑17%、硝酸铁5‑15%、甲基磺酸5‑20%、缓蚀剂1‑5%,其余为去离子水。本发明的化学退镀液对锡有良好的腐蚀效果而对基材不会有很大的破坏,硝酸浓度低,不产生黄烟,对环境比较友好。

Description

一种用于半导体制程的化学退镀液及其制备方法
技术领域
本发明涉及退镀液技术领域,特别涉及一种退镀过程快而不损伤基材的用于半导体制程的化学退镀液及其制备方法。
背景技术
半导体封装后电镀锡后检测往往会发现电镀锡漏铜、溢料残留、清洗不净导致镀锡变色等。这些异常产生的原因往往是由于前制程或清洗出现异常导致的。当出现此类问题时就需要使用化学退镀液来进行退镀。传统的化学退镀液一般有两个体系:
一、氢氟酸-双氧水体系,由于氢氟酸属于高度危害毒物,所以这类配方基本被淘汰;
二、硝酸体系,一般采取硝酸(68%)质量百分比在35-60%,也存在问题,在退镀过程中容易产黄烟对生产工人的健康严重影响,退镀的进行过程中溶液温度快速升高退镀过程难以控制,对铜以及和铜合金、FeNi合金基材会造成严重损伤,溶锡量低易产生沉淀。
因此,有必要提供一种新的化学退镀液来解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种退镀过程快而不损伤基材的用于半导体制程的化学退镀液及其制备方法。
本发明通过如下技术方案实现上述目的:一种用于半导体制程的化学退镀液,包括硝酸、硝酸铁、甲基磺酸、缓蚀剂以及去离子水,其各组分质量百分比为:硝酸10-17%、硝酸铁5-15%、甲基磺酸5-20%、缓蚀剂1-5%,其余为去离子水。
具体的,所述硝酸铁的质量百分比为8-12%。
具体的,所述甲基磺酸的质量百分比为10-17%。
具体的,所述缓蚀剂的质量百分比为2-4%。
具体的,所述化学退镀液还包括质量百分比0-5%的硝酸稳定剂。
一种用于半导体制程的化学退镀液的制备方法,包括如下步骤:
①在容器中加入30%的去离子水;
②按配比加入缓蚀剂,加热至50℃,恒温搅拌60min;
③按配比加入硝酸稳定剂,搅拌30min;
④待温度降低至室温后,按配比依次加入硝酸铁、甲基磺酸和硝酸,继续搅拌至回到室温;
⑤补水至所需量,完成后搅拌60min,即可。
采用上述技术方案,本发明技术方案的有益效果是:
1、本发明的化学退镀液对锡有良好的腐蚀效果而对基材不会有很大的破坏;
2、硝酸浓度低,不产生黄烟,对环境比较友好;
3、加入了硝酸稳定剂后,硝酸不易分解损失,使用寿命久。
具体实施方式
一种用于半导体制程的化学退镀液的制备方法,包括如下步骤:
①在容器中加入30%的去离子水;
②按配比加入缓蚀剂,加热至50℃,恒温搅拌60min;
③按配比加入硝酸稳定剂,搅拌30min;
④待温度降低至室温后,按配比依次加入硝酸铁、甲基磺酸和硝酸,继续搅拌至回到室温;
⑤补水至所需量,完成后搅拌60min,即可。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
①在容器中加入30%的去离子水;
②加入1%缓蚀剂,加热至50℃,恒温搅拌60min;
③加入5%硝酸稳定剂,搅拌30min;
④待温度降低至室温后,依次加入硝酸铁5%、甲基磺酸5%和含硝酸68%的浓硝酸15%,继续搅拌至回到室温;
⑤补水至所需量,完成后搅拌60min,即可。
实施例2-6
按表1中指定的各组分质量百分比重复实验实施例1的方法,得到不同配比的化学退镀液(略去去离子水)。
表1:
实施例1-6制得的化学镀铜剂分别对镀锡产品进行退镀,并用普通硝酸系化学退镀液作为对照例,进行测试。
检测方法为:
①基材腐蚀率:将未镀锡基板浸入化学退镀液60min,称量前后基材质量损失;
②溶锡量:取1L化学退镀液,将纯锡完全浸入直到反应完全,称量前后纯锡质量损失;
④稳定性:将化学退镀液置于40℃环境下静置,测量硝酸有效浓度降低到1%的天数。
表2:
基材腐蚀率/% 溶锡量/g 稳定性/天
实施例1 0.05 144 178
实施例2 0.08 159 92
实施例3 0.06 154 124
实施例4 0.1 147 141
实施例5 0.07 155 154
实施例6 0.07 156 166
对照例 0.2-0.5 40-80 90-120
由表2可知,相比于对照例,本发明对锡有良好的腐蚀效果而对基材不会有很大的破坏,而在硝酸稳定剂的保护下可以久置而硝酸不易分解,使用寿命久。
因为硝酸浓度较低,因此在退镀过程中不会产生黄烟,对环境比较友好。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于半导体制程的化学退镀液,其特征在于:包括硝酸、硝酸铁、甲基磺酸、缓蚀剂以及去离子水,其各组分质量百分比为:硝酸10-17%、硝酸铁5-15%、甲基磺酸5-20%、缓蚀剂1-5%,其余为去离子水。
2.根据权利要求1所述的用于半导体制程的化学退镀液,其特征在于:所述硝酸铁的质量百分比为8-12%。
3.根据权利要求1所述的用于半导体制程的化学退镀液,其特征在于:所述甲基磺酸的质量百分比为10-17%。
4.根据权利要求1所述的用于半导体制程的化学退镀液,其特征在于:所述缓蚀剂的质量百分比为2-4%。
5.根据权利要求1所述的用于半导体制程的化学退镀液,其特征在于:还包括质量百分比0-5%的硝酸稳定剂。
6.根据权利要求1-5所述的任意一种用于半导体制程的化学退镀液的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
①在容器中加入30%的去离子水;
②按配比加入缓蚀剂,加热至50℃,恒温搅拌60min;
③按配比加入硝酸稳定剂,搅拌30min;
④待温度降低至室温后,按配比依次加入硝酸铁、甲基磺酸和硝酸,继续搅拌至回到室温;
⑤补水至所需量,完成后搅拌60min,即可。
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