本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種用于半導(dǎo)體柔性線路板的高選擇性鎳鉻蝕刻液及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體柔性線路板(flexible?printed?circuit,fpc)是一種薄而柔性的電子線路板，通常由多層聚合物薄膜和導(dǎo)電層組成，其中鎳鉻合金(nicr)在半導(dǎo)體領(lǐng)域fpc中由于具有良好的導(dǎo)電性能、耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度用于電極、連線、反射層和阻抗匹配等應(yīng)用。鎳鉻蝕刻液在半導(dǎo)體領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用于去除鎳鉻層，而在制造過程中當(dāng)需要選擇性地改變或去除這些元件時(shí)，鎳鉻蝕刻液可以提供一種有效蝕刻的方法。

2、近年來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步和集成電路的不斷密集化，鎳鉻蝕刻液的需求也在增加。在制造高密度電子器件和電路板時(shí)使用的fine?pitch工藝中，鎳鉻合金蝕刻液的選擇性和控制性是其關(guān)鍵特點(diǎn)之一。它應(yīng)具有高選擇性，即只蝕刻目標(biāo)鎳鉻合金而不影響其他材料。此外還應(yīng)具備良好的控制性，以實(shí)現(xiàn)所需的蝕刻速率、均勻性和精確的圖案定義。此外，對(duì)于更復(fù)雜的器件結(jié)構(gòu)和材料組合，鎳鉻蝕刻液還需要具備更好的兼容性和適應(yīng)性。

3、目前，常見的基于硫酸鈰和高鈰銨硝酸鹽等高純度鎳鉻蝕刻液不僅對(duì)基底材料具有強(qiáng)腐蝕性，并且需要經(jīng)過兩道濕法蝕刻工藝，在應(yīng)用領(lǐng)域逐漸受到限制。因此，需要開發(fā)一種一步蝕刻工藝條件下，具有高潤(rùn)濕性，且對(duì)鎳鉻金屬高選擇性的鎳鉻蝕刻液。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問題：有效蝕刻精細(xì)線路同時(shí)對(duì)鎳鉻金屬還具有高選擇性，同時(shí)對(duì)銅具有低腐蝕性。

2、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種用于半導(dǎo)體柔性線路板的高選擇性鎳鉻蝕刻液及其制備方法與應(yīng)用。

3、需要注意的是，在本發(fā)明中，除非另有規(guī)定，涉及組成限定和描述的“包括”的具體含義，既包含了開放式的“包括”、“包含”等及其類似含義，也包含了封閉式的“由…組成”等及其類似含義。

4、為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下方案：

5、一種用于半導(dǎo)體柔性線路板的高選擇性鎳鉻蝕刻液，其特征在于，按照重量份計(jì)算，包括如下組分：

6、濃鹽酸?8-20份；

7、濃硫酸?5-13份：

8、吡啶酰胺類化合物及衍生物?1-10份；

9、聚醚類化合物及衍生物?1-8份；

10、去離子水?40-60份。

11、進(jìn)一步地，所述的吡啶酰胺類化合物及衍生物為2,6-吡啶二甲酰胺，2,6-二乙?；拎?，2-(2-吡啶基磺酰)硫代乙酰胺，2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺，5-氨基-2-吡啶甲酰胺，n-(2,6-二甲基苯基)-2-吡啶甲酰胺，2-氨基-4,6-二甲基-3-吡啶甲酰胺，n-甲基-n-(2-吡啶)甲酰胺中的一種或幾種。

12、進(jìn)一步地，所述的聚醚類化合物及衍生物為聚乙烯基乙醚、聚乙二醇辛基苯基醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇單丁醚、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、異戊烯醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或幾種。

13、進(jìn)一步地，所述的吡啶酰胺類化合物及衍生物為2-(2-吡啶基磺酰)硫代乙酰胺或者2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺。

14、進(jìn)一步地，所述的聚醚類化合物及衍生物為聚乙二醇二縮水甘油醚，異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中的一種或幾種。

15、本發(fā)明還公開了一種用于半導(dǎo)體柔性線路板的高選擇性鎳鉻蝕刻液的制備方法，其特征在于包含以下步驟：

16、步驟1：分別稱取濃鹽酸、濃硫酸、吡啶酰胺類化合物及衍生物、聚醚類化合物及衍生物、去離子水；

17、步驟2：將各個(gè)組分在室溫下攪拌轉(zhuǎn)速為200-1500r/min，攪拌時(shí)間為10-30min，直至所有物料溶解完全，即得所述的用于半導(dǎo)體柔性線路板的高選擇性鎳鉻蝕刻液。

18、本發(fā)明還公開了一種用于半導(dǎo)體柔性線路板的高選擇性鎳鉻蝕刻液的蝕刻方法，其特征在于包含以下步驟：

19、步驟1：將所述的用于半導(dǎo)體柔性線路板的高選擇性鎳鉻蝕刻液加熱至20-50℃，將含有鎳鉻合金層的fpc柔性線路板浸泡在蝕刻液中，浸泡0.5-10分鐘，得到浸泡后的fpc柔性線路板；

20、步驟2：將所述浸泡后fpc柔性線路板放入超純水中沖洗至少兩次，再用超純氮?dú)饬鲗⑵浔砻嫠疂n吹干，即完成含有鎳鉻合金層的fpc柔性線路板的表面蝕刻處理。

21、本發(fā)明還公開了一種用于半導(dǎo)體柔性線路板的高選擇性鎳鉻蝕刻液的用途。

22、在本發(fā)明中，為了進(jìn)一步優(yōu)化鎳鉻蝕刻液的效果，對(duì)于各個(gè)組分可以進(jìn)行優(yōu)選：濃鹽酸9-15份；濃硫酸8-11份；吡啶酰胺類化合物及衍生物1-5份；聚醚類化合物及衍生物1-4份；去離子水45-55份。

23、濃鹽酸在鎳鉻金屬蝕刻液中通常被用作主要的蝕刻劑。

24、在本發(fā)明中，濃鹽酸能清洗金屬表面的氧化層、污染物和其他附著物，為蝕刻提供清潔的金屬表面的同時(shí)具有較強(qiáng)的溶解能力；

25、在本發(fā)明中，濃鹽酸能夠提供氯離子，促進(jìn)金屬表面的氯化反應(yīng)，加速金屬的溶解過程，作為本蝕刻液中的重要組成部分，在蝕刻過程中起著至關(guān)重要的作用。

26、濃硫酸在鎳鉻金屬蝕刻液中通常被用作氧化劑和清潔劑。

27、在本發(fā)明中，濃硫酸本身具有一定的氧化性，能夠氧化金屬表面的鎳和鉻，使其轉(zhuǎn)化為溶解性離子形式，從而促進(jìn)蝕刻過程的進(jìn)行。

28、在本發(fā)明中，濃硫酸具有良好的清潔能力，可以去除鎳鉻表面的污垢、氧化物和有機(jī)物等雜質(zhì)，為蝕刻過程提供清潔表面。作為增溶劑還幫助溶解其他組分，維持蝕刻液的穩(wěn)定性和均勻性。

29、吡啶酰胺類化合物及衍生物對(duì)于鎳鉻金屬的蝕刻起到至關(guān)重要的作用：

30、其一：作為離子選擇性配位劑，吡啶酰胺類化合物具有含氮的吡啶環(huán)和羰基氧等配位基團(tuán)能高選擇性與鎳、鉻等金屬離子形成穩(wěn)定的配合物；磺酰基團(tuán)中的氮原子可以與蝕刻液中的金屬離子形成更穩(wěn)定的絡(luò)合物，能夠更有效地與鎳鉻金屬表面發(fā)生反應(yīng)；硫代基團(tuán)中的硫原子可以與金屬表面發(fā)生硫化反應(yīng)，形成金屬硫化物通常具有較低的穩(wěn)定性和抗蝕性，易于溶解在蝕刻液中，這些改變可能會(huì)促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行利于鎳鉻金屬溶解和去除,從而提高對(duì)鎳和鉻等金屬的高選擇性蝕刻。

31、其二：作為緩蝕劑，吡啶酰胺類化合物可以選擇性地與銅金屬表面上的活性位點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)，形成一層覆蓋層，阻塞金屬的進(jìn)一步溶解。這種覆蓋層可以減少蝕刻液中的氧化性物質(zhì)與金屬接觸，從而降低金屬cu的腐蝕速率。

32、其三：作為表面活性劑，具有一定的親水性和親油性，可以在液體-液體界面或液體-固體界面上降低表面張力，并促進(jìn)界面上的相互作用和分散，吸附在金屬表面，破壞金屬表面保護(hù)性氧化膜，提高鎳鉻金屬蝕刻速率。

33、聚醚類化合物及衍生物在蝕刻液中其作用如下：

34、其一：可以降低蝕刻液的表面張力。通過降低表面張力，它們能夠改善蝕刻液與金屬表面的接觸，使蝕刻液更好地濕潤(rùn)金屬表面，提高蝕刻液的覆蓋性和擴(kuò)散性，與其他蝕刻成分協(xié)同作用能顯著提高蝕刻速率。

35、其二：幫助分散金屬離子、雜質(zhì)和顆粒物等。抑制蝕刻產(chǎn)物再沉積。通過增強(qiáng)分散性，它們能夠防止金屬離子的沉淀和析出，保持蝕刻液的均勻性和穩(wěn)定性。

36、其三：含有大量的醚鍵(c-o-c)，能與金屬離子形成穩(wěn)定的配合物，這種絡(luò)合作用能溶解和去除金屬表面的氧化膜及其他雜質(zhì)。

37、其四，降低其他金屬離子的活性，抑制金屬的溶解速率，從而控制蝕刻過程中金屬的選擇性溶解。

38、本發(fā)明提供了一種用于半導(dǎo)體柔性線路板的高選擇性鎳鉻蝕刻液及其制備方法與應(yīng)用具有如下有益效果：

39、1、本發(fā)明的蝕刻液提高鎳鉻蝕刻選擇性。吡啶酰胺類化合物及衍生物和聚醚類化合物及衍生物配合使用，可以高選擇性地與鎳鉻形成配合物，提高選擇比的同時(shí)減少對(duì)其他金屬的腐蝕。

40、2、本發(fā)明的蝕刻液表面質(zhì)量改善。吡啶酰胺類化合物及衍生物和聚醚類化合物及衍生物都具有良好的表面活性，可以在鎳鉻表面形成吸附層?？梢蕴岣咭后w在金屬表面的濕潤(rùn)性，均勻分布蝕刻液，減少局部過蝕的風(fēng)險(xiǎn)，從而改善蝕刻后的表面質(zhì)量。