[发明专利]一种铜蚀刻液及制备方法和应用

说明书

本发明提出了一种铜蚀刻液及其制备方法和应用，所述铜蚀刻液包括磷酸、强氧化性酸、抑制剂、表面活性剂、分散剂和去离子水；所述分散剂为奈系磺酸盐、木质素磺酸盐、腐殖酸钠和聚羧酸盐中的一种或多种组合。本发明的铜蚀刻液性能稳定，可有效分散颗粒物，抑制有机物和铜离子团聚，使基板表面干净无污染，且能够保证具有较小的蚀刻锥角、较少的CDloss变化量。

技术领域

本发明涉及蚀刻液技术领域，尤其涉及一种铜蚀刻液及制备方法和应用。

背景技术

金属铜具有良好的导电性能，因此被广泛用于线路布置，线路蚀刻常以湿法对特制化学品进行蚀刻，将未经光刻胶保护的金属蚀刻掉形成线路。目前市场上铜蚀刻液主要是双氧水系铜蚀刻液(如CN104498951B)，由于双氧水加热易分解，导致蚀刻的不稳定性；而且随着蚀刻时间的延长，药液中铜离子含量的增加，会促进双氧水分解，进而减短药液的蚀刻寿命，另外，双氧水分解放热容易诱发安全隐患。为了保证铜蚀刻液良好的蚀刻性能，通常会在铜蚀刻液中加入一些表面活性剂，用于保持金属表面的表面张力和润湿效果，但大多数表面活性剂在有机溶剂或水溶液中往往呈现不同形状的聚集体形态，如胶团、双层膜或液晶形态，这些聚集形态会造成基板污染和蚀刻的不稳定性。因此需要一种分散性好，性能稳定的非双氧水系铜蚀刻液。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种分散性好，性能稳定的非双氧水系铜蚀刻液及制备方法和应用。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明提供了一种铜蚀刻液，包括磷酸、强氧化性酸、抑制剂、表面活性剂、分散剂和去离子水；所述分散剂为奈系磺酸盐、木质素磺酸盐、腐殖酸钠和聚羧酸盐中的一种或多种组合。

在以上技术方案的基础上，优选的，按照质量百分比100％计算，所述蚀刻液包括10-20％的磷酸、1-10％的强氧化性酸、0.05-1％的抑制剂、0.01-1％的表面活性剂、0.01-1％的分散剂，余量为去离子水。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述奈系磺酸盐为亚甲基二萘磺酸钠、甲基萘磺酸盐甲醛缩合物和苄基萘磺酸盐甲醛缩合物中的一种或多种组合；木质素磺酸盐为木质素磺酸钠、木质素磺酸钾和木质素磺酸钙中的一种或多种组合；聚羧酸盐为TERSPERSE2700、SD-819、GY-D1252和SD-661中的一种或多种组合。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括生物絮凝剂，所述生物絮凝剂为聚氨基酸、葡聚糖、甘露聚糖、糖蛋白和N-乙酰葡萄糖胺中的一种或多种组合。

在以上技术方案的基础上，优选的，聚氨基酸为聚谷氨酸、聚丙氨酸和聚天冬氨酸中的一种或多种组合。

在以上技术方案的基础上，优选的，按照质量百分比100％计算，所述蚀刻液包括10-20％的磷酸、4-8％的强氧化性酸、0.2-0.4％的抑制剂、0.2-0.4％的表面活性剂、0.3-0.4％的分散剂、0.5-0.9％的生物絮凝剂，余量为去离子水。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述强氧化性酸为硫酸、盐酸、高氯酸和硝酸中的一种或多种组合。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述抑制剂为5-甲基四唑、5-氨基四唑、苯并三氮唑和咪唑中的一种或多种组合。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述表面活性剂为醇类非离子表面活性剂。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述表面活性剂异丙醇、2-苯氧基乙醇、炔二醇和聚乙二醇中的一种或多种组合。

第二方面，本发明提供了一种铜蚀刻液的制备方法，包括如下步骤：将磷酸、强氧化性酸和去离子水加入容器中，在25℃、600-800rpm下搅拌10-20min；然后加入抑制剂、表面活性剂、分散剂和生物絮凝剂，在25℃、800-1000rpm下搅拌10-30min。