RU1807089C - Раствор дл химического травлени меди - Google Patents

Раствор дл химического травлени меди

Info

Publication number
RU1807089C
RU1807089C SU4853634A RU1807089C RU 1807089 C RU1807089 C RU 1807089C SU 4853634 A SU4853634 A SU 4853634A RU 1807089 C RU1807089 C RU 1807089C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
copper
ions
solution
etching
ammonia
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Элина Борисовна Хоботова
Original Assignee
Харьковский государственный университет им.А.М.Горького
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковский государственный университет им.А.М.Горького filed Critical Харьковский государственный университет им.А.М.Горького
Priority to SU4853634 priority Critical patent/RU1807089C/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU1807089C publication Critical patent/RU1807089C/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/32Alkaline compositions
    • C23F1/34Alkaline compositions for etching copper or alloys thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

Использование: химическое травление меди в производств печатных плат. Сущность изобретени : раствор дл  травлени  меди содержит, моль/л: аммиак 5,5-6,8, ионы меди (II) 0,75-1,0, ионы аммони  3,5- 4,1, хлорид-ионы 4,4-5,4, бромид-ионы 0,2- 0,5, иодид-ионы 0,4-0,5, вода до 1. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области химической обработки меди и может быть использовано при изготовлении микросхем в радиоэлектронной промышленности.
Цель изобретени  - повышение скорости травлени  меди и емкости раствора по стравленной меди.
Дл  решени  поставленной задачи были использованы новые приемы и подобран иной состав раствора. Определенна  часть ионов хлора и брома заменена на иодид- ионы, выполн ющие в данном случае роль активатора и комплексообразовател  ионов меди (II).
Дорогосто щие амины (алканоламины) исключены из состава растворов. В качестве лиганда ионов меди (II) используетс  только аммиак. Этим действием одновременно повышаютс  скорость травлени  и емкость по меди (II).
. Автору неизвестны составы растворов, содержащих указанные компоненты в за вл емом соотношении и фиксирующих эффект каталитической активности у аммиакатных меднр-галогёнидных комплексов ,
Содержание в растворе CuCta
: в за вл емом йнтервале(0,75-1,00) моль/л  вл етс  наиболее целесообразным, поскольку при данных концентраци х травление идет с высокой скоростью, поддаетс  контролю и регулированию изменением концентрации в установленных пределах. Уменьшение концентрации CuCte ниже 0,75 моль/л и увеличение выше 1,00 моль/л резко снижает скорость травлени .
Наиболее целесообразным  вл етс  также использование аммиака в концентрационном интервале (5,5-6,8) моль/л, т.к. при этом обеспечиваетс  формирование в растворе каталитически активных медно-амми- акатных комплексов.
Последовательность приготовлени  травильного раствора обусловлена тем, что ионы меди (II), вход щие в состав аммиакатных комплексов, стабилизируютс  и не вое- останавливаютс  ионами иодида до одновалент- ного состо ни . В этом случае формируютс  сме- шанные аммиакатно-иодидные комплексы меди (II), обладающие повышенной каталитической активностью.
При концентрации аммиака ниже 5,5 моль/л раствор тер ет стабильность, в осадок выпадают соединени  меди (II) перемен н- О
Ј
00
о VJ
о
00
о
ного состава. Использование NHs 6,8 моль/л нецелесообразно, т.к. скорость травлени  не измен етс , но возрастает летучесть аммиака из раствора.
Молекулы аммиака наход тс  в равновесии с ионами аммони , однако/юследних при этом образуетс  слишком мало. Введение дополнительного количества ионов аммони  в виде хлорида, бромида и иодида необходимого дл  повышени  скорости травлени  и обеспечени  буферных свойств раствора. Существует определенный сине- ргизм действи  гэлогенид-ионоа и аммони , выражающийс  в непропорциональном концентраций повышении скорости травлени . Пределы концентраций оптимальны, т.к. уменьшение содержани  ионов аммони  ниже минимального приводит к снижению скорости и емкости растворов, а превышение - ко всем тем нежелательным эффектам, которые вызваны повышением концентрации аммиака, потому что равновесие МЙ4+ + Н в этом случае смещаетс  вправо.
Целесообразность выбора концентрационного интервала ионов бромида и иодида , соответственно 0,2-0,5 и 0,4-0,5 обусловлена тем, что в данной области возрастает скорость травлени , повышаетс  емкость растворов по меди (II), травление становитс , равномерным во времени. При меньшей концентрации указанных галоге- нид-ионов недостаточна емкость растворов по стравленной меди, и, кроме того, скорость существенно мен етс  по ходу травлени . Превышение указанных пределов влечет за собой уменьшение скорости травлени  меди и емкости растворов
Примеры, иллюстрирующие процесс травлени , приведены в таблице.
Знаком х) выделены оптимальные соотношени  компонентов, при которых обеспечиваетс  равномерно высока  скорость травлени  и больша  емкость растворов по растворенной меди. Травильные растворы готовили в указанной последовательности смешением компонентов в различных соотношени х в мерных колбах при комнатной температуре. Емкость растворов по меди (II) определ ли титрометрически с трилоном Б и индикатором - мурексидом, до момента выпадени  высокодисперсного осадка соединений меди. Скорость травлени  определ ли гравиметрически при 25°С при использовании вращающегос  дискового электрода, изготовленного из меди марки М-99. Интенсивное вращение электрода (73 об./с) имитирует гидродинамические услови  струйного травлени  меди.
Преимущества раствора, по сравнению с прототипом заключаютс  в повышении скорости травлени  и емкости растворов по меди, продлении срока их службы. Обеспе- чиваетс  равномерна  скорость травлени  и высокое качество обработки изделий, уменьшаетс  количество шлама на поверхности . В результате более равномерного травлени  облегчаетс  контроль и регулиро- вание процесса.
Примеры конкретного выполнени . Пример 1. Дл  приготовлени  водного раствора состава, моль/л:
Аммиак6,0 Ионы меди (II) 0,8 Ионы аммони  3,8 Хлорид-ионы 4,6 Бромид-ионы 0,3 Иодид-ионы 0,5 в мерную колбу на 200 мл поместили рассчитанную навеску соли CuCl2-2H20 (27,27 г), добавили 88 мм 25%-ного водного раствора аммиака и немного воды. После полного растворени  CuCte в колбу добавили наве- ски NH4CI (32,07 г), МНзВг (5.87 г) и (14,49 г). Растворили их( и довели раствор до метки.
50 мл приготовленного раствора поместили в термостатируемую при 25°С  чейку. Скорость травлени  меди определили гравиметрически через временной интервал 10 мин по формуле
I
0
Мmi
5
ST
Д , КГ/М2С
где гти и та - соответственно, начальна  и конечна  массы медного образца; S - площадь поверхности медного образца, 68-10 4 м ; т- врем , 600 с.
Скорость травлени  меди в течение процесса измен етс  незначительно: сначала она практически посто нна , затем проходит через небольшой максимум. Максимальное и минимальное значение скорости отличаютс  всего на 2,4 единицы. Опыт про5 должают до момента начала высаливани  соединений меди (II) из раствора, который определ лс  по по влению первичной тонкой пленки на поверхности раствора. Если продолжать процесс
0 травлени  далее, то раствор потер ет свою стабильность, в осадок выпадают малорастворимые соединени  меди (II) переменного состава.
Концентраци  ионов меди (II) в растворе
5 в момент до начала высаливани   вл етс  емкостью раствора по меди. В данном случае она равн лась 1,02 моль/л, т.е. 127% от первоначального содержани  меди (II). Пример 2, Раствор состава, моль/л:
6,8
1.0
3,1
5,1
О
О
готовили аналогично раствору из примера 1. Зависимость скорости травлени ,от концентрации меди (II) представл ет собой кривую с максимумом. Скорость травлени  во вре- м  процесса невысока и неравномерна. Достаточно сильные колебани  скорости травлени  (на 4,6 единицы) отрицательно сказываютс  на качестве обработки поверхности . Указанные недостатки привод т к подтравливанию кромки медных проводников под слой фоторезиста и образованию малорастворимых соединений на поверхности меди.
Технико-экономические преимущества раствора по сравнению с прототипом заключаютс  в повышении скорости травлени  меди в 2,5-2,8 раза и емкости растворов по меди ((I) в 1,3-1,5 раза. Скорость травлени  меди во врем  процесса равномерна, что обеспечивает высокое качество обработки изделий, уменьшение подтравлива- ни  кромки медных проводников, отсутствие шлама на поверхности изделий, который выпадает при резком конечном
уменьшении скорости в прототипе. В результате более равномерного травлени  об легчаетс  контроль и регулирование процесса.
Высока  емкость травительных растворов продлевает срок их службы, уменьшает количество новых объемов травильных растворов .
Однозначное использование в качестве ком плексооб разу ющего лигам да аммиака (в прототипе - аммиак или амины) приводит к снижению токсичности растворов и их удешевлению .
Ф о р м у л а и з о б р е те н и   Раствор дл  химического травлени  меди , содержащий аммиак, ионы меди (II), ионы аммони , хлорид- и бромид-ионы и воду, отличающийс  тем, что, с целью повышени  скорости травлени  и емкости раствора, он дополнительно содержит иодид-ионы при следующем соотношении компонентов, моль/л:
Аммиак5,5-6,8 Ионы меди (II) 0,75-1,00 Ионы аммони  3,5-4,1 Хлорид-ионы 4,4-5,1 Бромид-ионы 0,2-0,5 Иодид-ионы 0,4-0,5 Вода До 1.
SU4853634 1990-07-23 1990-07-23 Раствор дл химического травлени меди RU1807089C (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4853634 RU1807089C (ru) 1990-07-23 1990-07-23 Раствор дл химического травлени меди

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4853634 RU1807089C (ru) 1990-07-23 1990-07-23 Раствор дл химического травлени меди

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1807089C true RU1807089C (ru) 1993-04-07

Family

ID=21528965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4853634 RU1807089C (ru) 1990-07-23 1990-07-23 Раствор дл химического травлени меди

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1807089C (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0722512A4 (ru) * 1993-09-08 1996-07-31
WO2009023988A1 (fr) * 2007-08-21 2009-02-26 King Tim Tse Procédé et système d'attaque de cuivre

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент GB № 1426643, кл. С 23 F 1/00, опублик. 1976. Патент US № 3650957, к. С 09 К 3/00, С 23 F 1/00, опублик. 1972. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0722512A4 (ru) * 1993-09-08 1996-07-31
WO2009023988A1 (fr) * 2007-08-21 2009-02-26 King Tim Tse Procédé et système d'attaque de cuivre

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0023758B1 (en) Stabilised developer concentrates and developers containing a quaternary alkanol ammonium hydroxide
CA1049704A (en) Immersion plating of tin-lead alloys
KR920022070A (ko) 산 세척액의 pH값 조절방법
JPS6354077B2 (ru)
RU1807089C (ru) Раствор дл химического травлени меди
SE437016B (sv) Aluminiumsulfatkomposition for vattenrening, papperslimning och vextavvattning, samt forfarande for dess framstellning
US4332887A (en) Method for preparing photosensitive silver halide emulsions
Erwin et al. The crystallization and dissolution of sodium urate
US2656273A (en) Photographic developers containing diamino-propanol tetracetic acid
CN106478872A (zh) 一种共聚物及其制备方法与应用
US5534396A (en) Rinse composition for photographic paper containing alkyl ether sulfate and biocide, and method of use
James Surface Conditions of Silver Halides and Rate of Reaction. I. Rate of Reduction of Precipitated Silver Chloride
RU2013467C1 (ru) Способ обработки отработанного медно-аммиачного раствора для травления меди
JP3135699B2 (ja) 無電解金めっき液の濃縮保存液
CN106478874A (zh) 一种共聚物及其制备方法与应用
US5961939A (en) Process for recovery of silver from hardening photoprocessing solutions
CN106186182B (zh) 水包油型污水除油剂及其制备方法和使用方法
JPS56102581A (en) Etching solution of copper
CN107522303A (zh) 无磷复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法
CN106841063A (zh) 铝铁中磷的快速比色测定方法
SU1432817A1 (ru) Раствор дл осветлени сплава олово-свинец на печатных платах
CN108017164A (zh) 无磷复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法
JPH0315510B2 (ru)
SU1330208A1 (ru) Раствор дл травлени изделий из меди
SU1067080A1 (ru) Стабилизатор растворов дл химического меднени