[发明专利]一种铜或铜合金微蚀剂、制备方法及微蚀刻方法

说明书

本发明公开一种铜或铜合金微蚀剂，包括硫酸、双氧水、柠檬酸和/或柠檬酸盐、乙酸和/或乙酸盐、氨基磺酸和/或氨基磺酸盐、丙三醇和/或丁醇、三羟丙基羟乙基乙二胺、N‑甲基吗啉和2‑乙基己基硫酸酯钠盐以及水。本发明通过上述各组分相互配合，能够得到稳定性好、寿命长、微蚀效果好的铜或铜合金微蚀剂，而且本发明所述微蚀剂处理过铜或铜合金的表面光亮性好、抗氧化性能好。

技术领域

本发明涉及金属表面化学处理领域，具体涉及一种铜或铜合金微蚀剂、制备方法及微蚀刻方法。

背景技术

微蚀作为一种良好的湿化学加工工艺，可以有效地去除材料表面的杂质、氧化物以及其它残留物，还可以在材料表面形成微细的凹凸形状，从而使其表面粗化。铜微蚀剂广泛地应用于微电子产品和元件的铜表面处理。

传统的铜微蚀剂主要由过氧化物或过硫酸盐组成，但是这类铜微蚀剂的抛光作用不理想；微蚀处理后如果暴露在空气中十几秒钟，铜表面即变色；微蚀处理后的元件有原电池腐蚀现象发生；其工作溶液不稳定、容易分解，造成实际操作中的很多不便；而且，随着技术的发展，线路板和元件的精密度要求越来越高，对微蚀速率的要求也更高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种稳定性好、寿命长、微蚀效果好的铜或铜合金微蚀剂，而且，由该微蚀剂处理过铜或铜合金的表面光亮性好、抗氧化性能好。

本发明第一方面，提供一种铜或铜合金微蚀剂，所述微蚀剂包括：硫酸27-50g/L、双氧水15-30g/L、柠檬酸和/或柠檬酸盐1-14 g/L、乙酸和/或乙酸盐1-6 g/L、氨基磺酸和/或氨基磺酸盐0.4-2g/L、丙三醇和/或丁醇3-10g/L、三羟丙基羟乙基乙二胺1-12g/L、N-甲基吗啉0.02-0.6g/L、2-乙基己基硫酸酯钠盐0.01-0.8g/L以及水。

根据本发明的一种实施方式，所述微蚀剂包括：硫酸30-45g/L、双氧水18-28g/L、柠檬酸和/或柠檬酸盐3-11g/L、乙酸和/或乙酸盐2-4 g/L、氨基磺酸和/或氨基磺酸盐0.7-1.6g/L、丙三醇和/或丁醇5-9g/L、三羟丙基羟乙基乙二胺2-10g/L、N-甲基吗啉0.04-0.5g/L、2-乙基己基硫酸酯钠盐0.02-0.7g/L以及水。

根据本发明的一种实施方式，所述微蚀剂中所述微蚀剂中乙酸和/或乙酸盐与氨基磺酸和/或氨基磺酸盐重量比为（3-1）：1。

根据本发明的一种实施方式，所述微蚀剂中硫酸与柠檬酸和/或柠檬酸盐的重量比为（10-3）：1。

本发明第二方面，提供一种铜或铜合金微蚀剂的制备方法，将前述铜或铜合金微蚀剂中的硫酸、双氧水、柠檬酸和/或柠檬酸盐、乙酸和/或乙酸盐、氨基磺酸和/或氨基磺酸盐、丙三醇和/或丁醇、三羟丙基羟乙基乙二胺、N-甲基吗啉和2-乙基己基硫酸酯钠盐溶于水形成铜或铜合金微蚀剂。

根据本发明的一种实施方式，所述铜或铜合金微蚀剂的制备方法包括如下步骤：

a. 将硫酸加入适量水中搅拌溶解；

b. 将柠檬酸和/或柠檬酸盐、氨基磺酸和/或氨基磺酸盐、2-乙基己基硫酸酯钠盐加入步骤a得到的溶液，搅拌溶解；

c. 将双氧水加入步骤b得到的溶液，搅拌溶解；

d. 将丙三醇和/或丁醇、三羟丙基羟乙基乙二胺、N-甲基吗啉加入步骤c得到的溶液，搅拌溶解得到所述微蚀剂。

本发明第三方面，提供一种采用前述微蚀剂的微蚀刻方法，将铜或铜合金基材表面与所述微蚀剂接触进行蚀刻处理。

根据本发明的一种实施方式，所述微蚀的温度为25-35℃，微蚀的时间为60-300s。