TW589402B - Exfoliating solution for nickel or nickel alloy - Google Patents

Description

589402 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用以從存在有鎳或鎳合金及其以外之 金屬的材料中選擇地溶解鎳或鎳合金之剝離液。本發明之剝離 液係可有效地用於半導體製品、印刷電路板等之電子零件之製 造上。 【先前技術】 在製造印刷電路板之銅配線的步驟中，銅配線用之光罩 雖然是一時地以鍍鎳薄膜來實施，然而最後還是要溶解除去® 該鍍鎳薄膜。此時，因爲最近的印刷電路板已進展至精密化 了’是以需要求不溶解鑛鎳薄膜以外之金屬了。 鎳剝離液已知向來是由過氧化氫-硝酸系、過氧化氫-氟 化物系所構成，然而任何一種之剝離液均有也會溶解銅或銅 合金、及錫或錫合金（焊接）之問題。又且，過氧化氫-硫酸-有機酸系則是會有鎳之溶解速度慢的問題。從而，尋求一種 可選擇地高速度溶解用之剝離液，且亟求儘早並快速地達到 實用化。 · 【發明内容】 【發明欲解決之課題】 本發明之目的在於提供一種不會剝離鎳或鎳合金以外之 金屬’特別是銅及銅合金薄膜、以及錫及錫合金薄膜，又且可 以高速度地選擇剝離鎳或鎳合金薄膜用之剝離液。 【解決問題之手段】 本發明人經反復地銳意檢討硏究結果，發現當藉由在過 589402 氧化氫-無機酸系中添加鎳溶解促進劑 '以及金屬溶解抑制 劑時，即可以既不會使銅或銅合金薄膜及錫或錫合金薄膜溶 解，又且可以高速度地選擇剝離鎳或鎳合金薄膜，至此乃完成 本發明。 也就是說，本發明是關於一種鎳或鎳合金之剝離液，其 係含有（a)過氧化氫、（b)無機酸、（c)四級銨鹽、以及（d)碳數爲 3至7的脂肪族醇之水溶液。 本發明之過氧化氫之濃度宜是1至30重量％，較宜是5 至2 0重量％。當濃度不足1重量％時，則氧化效果就不夠充 分，以及得不到充分的溶解速度；又且，當添加量超出3 0 重量％時，並無法得到在其以上之氧化效果而在經濟上是不 利的。 無機酸，舉例來說，例如其可以是硫酸、硝酸、磷酸、 硼酸等。在彼等之中，較佳者是硫酸、硝酸。無機酸之濃度 宜是1至30重量％，較宜是10至25重量％。當濃度不足1 重量％時，則氧化效果就不夠充分，以及得不到充分的溶解 速度；又且，當添加量超出30重量％時，並無法得到在其 以上之氧化效果而在經濟上是不利的。 四級銨鹽係具有做爲金屬溶解抑制劑之效果。主要的物 質，舉例來說，例如其可以是四甲基銨氯化物、三甲基苄基 銨氯化物、三乙基苄基銨氯化物、三丁基苄基銨氯化物、三 辛基甲基銨氯化物、三甲基十二基銨氯化物、三甲基雪桂基 銨氯化物、N -月桂基吡咯烷鐵銨氯化物、二甲基吡咯烷鎰銨 589402 氯化物、三甲基苯基銨溴化物、三乙基苄基銨溴化物、四甲 基銨溴化物、四乙基銨溴化物、四-η - 丁基銨溴化物、二甲 基吡咯烷鏺銨溴化物、四甲基銨碘化物、四-η - 丁基銨碘化 物等。在彼等之中，較佳者爲四甲基銨氯化物、四甲基銨溴 化物、三甲基十二基銨氯化物、三甲基月桂基銨氯化物、二 甲基吡咯烷鏺銨氯化物，更佳者是三甲基十二基銨氯化物、 三甲基月桂基銨氯化物、二甲基吡咯烷鏺銨氯化物。 四級銨鹽之濃度宜是0·〇1至1重量。/。，較宜是至〇.5 重量。/。，更宜是0.05至0.5重量％。當濃度不足0·01重量％時 就得不到充分的金屬溶解抑制效果，又且當添加量超出1重量 %時，鎳之溶解速度會降低而不宜。 碳數爲3至7之脂肪族醇，係具有做爲鎳溶解促進劑之效 果。主要的物質，舉例來說’例如其可以是1_丙醇、2*·丙醇、 1-丁醇、2-丁醇、3-丁醇、異丁醇、1-戊醇、2_戊醇、3-戊醇、 異戊醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、 4-庚醇等。在彼等之中，較佳者是1-丙醇、丁醇、2-丁醇、 1-戊醇、1-己醇；更佳者是丙醇、1-丁醇、2-丁醇。 脂肪族醇之濃度宜是〇.1至10重量。/。，較宜是〇_5至5重 量％，更宜是〇 ·5至3重量。/。。當濃度不足0 _1重量。/。時’就會 有得不到做爲鎳溶解促進劑之充分效果的情況’又且當添加里 超出10重量。/。時，則無法得到在其以上的做爲鎳溶解促進劑之 效果，因而經濟上是不利的。脂肪醇係可以僅添加一個種類， 添加二個種類以上也可以。 589402 關於本發明之剝離液的使用溫度並沒有特別地限定，然而 宜是在20至50°C。使用溫度愈高時雖然可使鎳溶解速度加快， 然而當超過50°C時，過氧化氫之分解會變得激烈急劇，因而不 宜。 關於以本發明剝離液處理之方法，並沒有特別地限定，可 藉由利用浸漬、噴霧等手段。又且，關於處理時間，較宜是依 照被溶解之鎳薄膜之厚度而適當地選擇。 【實施例】 雖然藉由以下之實施例及比較例而具體地說明本發 明，但本發明並不因此而僅限定於此等實施例之事物而已。 【實施例1】 同時地將鎳板測試件（50 X 30 X 0.3毫米）、純銅板測試 件（50 X 30 X 0.3毫米）、實施鍍上10微米之錫-鉛（錫：給 =9: 1)板（50X30X0.3毫米），浸漬在含有5重量。/。之過氧化 氫、1 0重量。/。之硝酸、0 · 1重量。/。之三甲基十二基氯化銨、 及1重量％之1-丙醇的水溶液之30°C剝離液中，歷經彳分 鐘。將鎳、純銅、錫合金之溶解速度示於表1中。 【實施例2】 除了使用含有7重量％之過氧化氫、1 5重量％之硝酸、 0 _ 2重量％之三甲基月桂基氯化錢、及1重量。/。之1 - 丁醇的 水溶液之剝離液以外，均進行與實施例1同樣的做法。將結 果示於表1中。 【實施例3】 除了使用含有3重量％之過氧化氫、10重量％之硝酸、 589402 0.0 5重量。/。之二甲基吡咯烷鐵氯化物、及1重量。/。之2 - 丁醇 的水溶液之剝離液以外，均進行與實施例1同樣的做法。將 結果不於表1中。 【實施例4】 除了使用含有5重量％之過氧化氫、1 〇重量％之硝酸、 0.0 5重量。/。之四甲基氯化銨、及2重量％之1 -丙醇的水溶液 之剝離液以外，均進行與實施例1同樣的做法。將結果示於 表1中。 【比較例1】 除了使用1 〇重量°/。之硝酸、〇 . 1重量％之三甲基十二基 氯化銨、及1重量％之1 -丙醇的水溶液之剝離液以外，均進 行與實施例1同樣的做法。將結果示於表1中。 【比較例2】 除了使用含有5重量。/。之過氧化氫、〇 . 1重量％之三甲 基十二基氯化銨、及1重量％之1 -丙醇的水溶液之剝離液以 外，均進行與實施例1同樣的做法。將結果示於表1中。 【比較例3】 除了使用含有5重量％之過氧化氫、1 〇重量。/。之硝酸、 及1重量％之1 -丙醇的水溶液之剝離液以外，均進行與實施 例1同樣的做法。將結果示於表1中。 【比較例4】 除了使用含有5重量。/。之過氧化氫、1 〇重量。/。之硝酸、 及〇 · 1重量。/。之三甲基十二基氯化銨的水溶液之剝離液以 589402 外，均進行與實施例1同樣的做法。將結果示於表1中。 【比較例5】 除了使用含有5重量。/。之過氧化氫、1 0重量％之硝酸、 0 · 1苯并三唑重量％之三甲基月桂基氯化銨、及1重量。/〇之 1 -丙醇的水溶液之剝離液以外，均進行與實施例1同樣的做 法。將結果示於表1中。 【表1】 _ _ 溶解速度（微米/分鐘） Ni Cu S η - P 實施例1 5.5 < 0.1 <0.1 實施例2 3.0 <0.1 < 0.1 實施例3 5.5 <0.1 < 0.1 實施例4 6.0 <0.1 < 0.1 比較例1 < 0.1 < 0.1 < 0.1 比較例2 < 0.1 <0.1 < 0.1 比較例3 4.5 2.5 < 0.1 比較例4 < 0.1 < 0.1 < 0.1 比較例5 3.0 1 .5 < 0. 依照表1中所示，本發明之剝離液對於鎳之溶解量大’ 但是對於銅、錫-鉛之溶解量極小。 【發明效果】 利用本發明之剝離液，就可使得高速度地選擇溶解鎳或 鎳合金薄膜變爲可能。

Claims (1)

1. 589402 拾、申請專利範圍： 1 · 一種鎳或鎳合金之剝離液’其特徵在於：含有（a) 1至3〇重 里/〇之過氧化氣、（b)1至30重量％之無機酸、（c)〇qi至1 重量％之四級銨鹽、以及（〇!)0·!至1〇重量。/。之碳數爲3至 7的脂肪族醇。 2 .如申請專利範圍第1項之鎳或鎳合金之剝離液，其中無 機酸係爲自硫酸及硝酸中所選出之至少一種。 3 _如申請專利範圔第1項之鎳或鎳合金之剝離液，其中四 級銨鹽係爲自三甲基十二基銨氯化物、三甲基月桂基銨 氯化物、及二甲基吡咯烷鑰氯化物中所選出之至少一 種。 4 ·如申請專利範圍第1項之鎳或鎳合金之剝離液，其中脂 肪族醇係爲自1-丙醇、1· 丁醇、及2-丁醇中所選出之至 少一種。 -11 -