Раствор для травления меди

 

РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ МЕДИ, содержащий хромовьш ангидрид и серную кислоту, отличающийс я тем, что, с целью повышения скорости и качества травления, а также точности воспроизведения геометрических размеров, он дополнительно содержит железо серно-кислое закисное и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) при следующем соотношении компонентов, г/л: Хромовый ангидрид (CrOj)300-500 Серная кислота 50-.160 Железо сернокислое закисное (FeSO) 5-70 Динатриевая соль (Л этилендиаминтетрас: згксусной кислоты (трилон Б)3-20

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН тйаюжйва, »«

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Хромовый ангидрид (СгО ) 300-500

50-160

Серная кислота

Железо сернокислое закисное (FATSO+) 5-70

Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) 3-20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3587252/22-02. (22) 03.05.83 (46) 07.04.85. Бюл. Ф 13 (72) Л.А. Ипполитова и Т.И. Васильева (53) 621.794.42(088.8) (56) 1. Московкин Л.Н., Ошарин В.И.

Фотохимическое фреэерование. M., ".Машиностроение", 1979, с. 71..

2. Авторское свидетельство СССР

В 530486, кл. С 23 Р 1/02, 1974.

3. Ипполитова Л.А., Пономарева З.И.

Изготовление деталей из меди фотохимическим фрезерованием. — "Электронная техника". Сер. 1. Электроника СВЧ, вып. 11, 1979, с. 77. (54)(57) РАСТВОР ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ МЕДИ, содержащий хромовый ангидрид и серную кислоту, о т л и ч а ю щ и и — . с я тем, что, с целью повышения

ÄÄSUÄÄ1148898 А

4(51).С 23 F 1 00 С 09 К 13 06 скорости и качества травления, а также точности воспроизведения геометрических размеров, он дополнительно содержит железо серно-кислое закисное и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (три- . лоы Б) при следующем соотношении компонентов, г/л:

Хромовый ангидрид (СгО ) 300-500

50-160

Серная кислота

Железо сернокислое закисное (FeSO4) 5-70

Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты

{трилон Б) .3-20

4 1.14

Изобретение относится к технологии обработки металлических пленок химическим травлением, в частности к технологии получения микроструктур из меди, используемых в микроэлек5 тронике, электронной и радиотехнической промышленности.

Требуется получить структуры с элементами 5 мкм и менее на медной пленке толщиной 1-5 мкм, нанесенной на диэлектрическую подложку, с высокой точностью и воспроизводимостью, минимальным боковым стравливанием и клином травления для обеспечения необходимых параметров изделий, Известен раствор для размерного травления медной пленки, содержащий иодистый калий и иод, позволяющий получать подтравливание меди порядка 1 мкм на сторону при толщине напыленной меди 1 мкм и хорошее качество рисунка f1).

Однако на поверхности травления при этом образуется пленка Си3, не удаляемая полностью.

Известен раствор для травления на основе перекиси водорода и неорганических кислот f23.

Однако их целесообразно использовать для крупных деталей (с элементами более 100 мкм) из-за высокой скорости и интенсивного газовыделения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является раствор для травления меди, содержа- З5 щий хромовый ангидрид, серную кислоту и воду (3 1.

Однако скорость травления порядка 1 мкм/мин и боковое подтравливание t,5-2 мкм при толщине меди 4Q

1 мкм не позволяют получать мелкоструктурные элементы с высоким качеством и воспроизводимостью. При этом раствор имеет низкую скорость травления вследствие недостаточной 45 концентрации компонентов (СгОэ и

Н $0 ), значительное боковое подтравливание из-за отсутствия комплексообразующих или стабилизирующих добавок и не обеспечивает необходимую 50 точность при воспроизведении деталей.

Целью изобретения является повышение скорости и качества травления, а также точности воспроизведе- 55 иия геометрических размеров.

Поставленная цель достигается тем, что раствор для травления меди, со8898 1 держащий хромовый ангидрид и серную кислоту, дополнительно содержит железо сернокислое закисное и динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б) при следующем соотношении компонентов, г/л:

Температура составляет 20-40 С.

При этом скорость травления 4 мкм/мин, боковое стравливание при толщине меди 1 мкм 0,5-0,7 мкм.

Железо сернокислое закисное вводят в травитель для повышения скорости растворения меди и равномерности травления микроструктур по геометрии, трилон Б — для снижения бокового стравливания.

Повышение скорости травления более чем в 2 раза в предлагаемом травите- ле достигается эа счет оптимальной концентрации компонентов. указанное соотношение компонентов и режим травления обеспечивают максимальную точность воспроизведения геометрических размеров и высокое качество микроструктур на медной пленке при химическом фрезеровании.

Пример. Получают химическим травлением периодические микроструктуры на медной пленке толщиной 1,21,5 мкм с элементами 6 и 9 мкм с использованием фоторезистивной маски.

Используют раствор состава, г/л: СгО 300; Н, SÎ 160; FeS04 70; трилон Б 20.

Скорость травления составляет

3,7 мкм/мин, Т 20 С, боковое стравливание 0,6 мкм, отклонение от размеров элементов в среднем 1 мкм.

2. Используют раствор состава, г/л: СгО, 500; Н, ЯО 50; FeS04 5; трилон Б 3.

Скорость травления составляет

4 мкм/мин, Т 20 С, боковое стравливание 0 5 мкм, отклонение от размеров элементов в среднем 1,2 мкм.

Т, С

Качество травления

Раствор

Скорость травления, мкм/мин

Толщина медной пленки, мкм

Известный

Н,БО

50 г/л

400 г/л

Боковое стравливание

4,5 мкм

3,5

СгО, 1,0 г

За 3 мин медь не стравилась

3,7

Н О

Н20

За 4 мин медь не стравилась

3, 7-4

Н,О, НС1

5 г

150 г/л

50 мг/л

5 г/л

Боковое стравливание порядка

4;0 мкм

22+2 3,0

Н $0

Глицерин

Предлагаемый

cro н зо

Ре БО

Трилон Б

Боковое стравливание

1,6 мкм

3 5

cro

Fe S0<

Трилон Б

3 5

3 11488

3. Используют травитель состава: .г/л: СгО 400; Н БО 120; РеБО 20; трилон Б 10.

Скорость травления составляет

3,9 мкм/мин, Т 35ОС, боковое стравли- >

3,5 r

20 мл

210 мл

30 мл

30 мл

500 г/л

50 г/л

5 г/л.

3 г/л

300 г/л

160 г/л

70 г/л

20 г/л

98

4 ванне О, 7 мкм, отклонение размеров элементов в среднем 1,5 мкм.

Результаты травления приведены в таблице.

Боковое стравливание

3,7 . 1 б мкм

t 148898

Составитель В. Олейниченко

Редактор А. Шишкина Техред Ж.Кастелевич Корректор E. Сирохман

Заказ 1828/17 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, использование предлагаемого травильного раствора позволяет получить высокую скорость, равномерность травления меди, минимальное боковое стравливание, что обеспечивает высокую точность при воспроизведении геометрических размеров элементов, создает условия для повышения качества и выхода годных микроструктур. Ожидаемый эко- номический эффект от использования изобретения составит (на 100 шт. деталей), исходя из выражения Э=В Т" 1000

5 ( — стоимость изготовления одной детали, равная 40 руб; Т вЂ” повышение процента выхода деталей в результате использования нового травителя, равное 20K), 8000 руб.