一种适用于SAP制程的微蚀粗化液及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种适用于SAP制程的微蚀粗化液及其应用。所述适用于SAP制程的微蚀粗化液按质量浓度计包括无机酸50

【技术实现步骤摘要】
一种适用于SAP制程的微蚀粗化液及其应用


[0001]本专利技术属于化工微蚀液
，具体涉及一种适用于SAP制程的微蚀粗化液及其应用。

技术介绍

[0002]电子产品的小型化和轻型化推动线路板朝着轻、小的方向发展。此外，由于5G技术的推出和快速发展，致使线路板及载板在布线上更加密集化，线路日益细化和薄化，对工艺可靠性及加工精度要求不断提高。作为用于密集化细线路布线方法之一，半加成法工艺(semi
‑
additive process，简称SAP)因其加工精度高被广泛应用。
[0003]目前，市场上的商业化微蚀粗化液种类繁多，多为有机酸/Cu
2+
体系或硫酸
‑
双氧水体系。CN111349937A公开了一种铜或铜合金表面微蚀液及其处理方法，所述微蚀液由以下质量百分浓度的组分组成：过氧化氢0.1％～1％，硫酸0.1％～10％，过氧化氢稳定剂0.01％～10％，保护剂0.01％～1％，卤素离子0.001％～0.02％，余量为去离子水。但此硫酸双氧水粗化体系易受到氯离子污染，难以在较宽的氯离子浓度范围内维持稳定的蚀刻速率和粗化效果。
[0004]CN111020584A本专利技术涉及一种铜表面微蚀粗化液，包括如下成分及其质量浓度：来自铜离子源的二价铜离子、有机酸、氯离子、水溶性聚合物和吡啶衍生物，溶剂为水，该铜面粗化液可以在铜表面形成均匀的粗化，不受铜面晶体结构的影响，在后续的工艺中可以有效改善涂覆在其上面的阻焊涂层的附着力。但有机酸粗化体系成本较高。<br/>[0005]此外，上述传统微蚀粗化液在应用于SAP制程时存在严重弊端，即需要在微蚀量0.8～1.5μm的条件下才能在铜表面形成凹凸有致的粗糙面。而SAP流程中，晶种层厚度很薄仅1μm左右。因此，高蚀铜量是不能接受的。
[0006]而且由于SAP制程中基材绝缘层材料必须用ABF树脂，其表面光滑，化学镀或溅射镀生长的晶种表面液相对光滑，若不经粗化处理直接与晶种层表面涂覆感光抗蚀层，则感光抗蚀层与铜面的结合力可能不足，影响产品可靠性和良率。因此需开发一种应用于SAP制程的微蚀粗化液，能够在低铜损条件下对晶种层进行粗化处理，以提高铜面与感光抗蚀层的结合力。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种适用于SAP制程的微蚀粗化液及其应用，所述微蚀粗化液在较低微蚀量条件下即可对铜晶种层具有较佳的处理效果，能够在铜面形成凹凸有致的粗糙度，提高晶种层与感光抗蚀层的结合力，进而提高产品良率和可靠性，且该微蚀粗化液能够在较宽的氯离子浓度范围内维持稳定的微蚀速率和粗化效果。
[0008]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种适用于SAP制程的微蚀粗化液，所述适用于SAP制程
的微蚀粗化液按质量浓度计包括无机酸50
‑
100g/L、有机酸1
‑
10g/L、过氧化氢溶液10
‑
30g/L、过氧化氢稳定剂0.1
‑
10g/L、缓蚀剂0.1
‑
10g/L、卤化盐0.8
‑
5mg/L，溶剂为去离子水；
[0010]无机酸和有机酸的质量比为(5
‑
10):1。
[0011]在酸/双氧水微蚀体系中，铜的去除主要通过以下两步反应实现：
[0012]Cu+H2O2→
CuO
ꢀꢀ
(1)
[0013]CuO+H
+
→
Cu
2+
+H2O
ꢀꢀ
(2)
[0014]首先双氧水将铜氧化形成氧化铜，随后酸提供的质子将氧化铜溶解生成Cu
2+
，实现对铜的去除。由此可知，该微蚀体系的微蚀速率主要受双氧水浓度及酸浓度影响，且酸溶解氧化铜过程为速控步。若无机酸浓度过高，氧化铜溶解快，微蚀速率过快，不易控制微蚀量，同时微蚀速率过快会导致板面粗化不均，影响粗化效果。若无机酸浓度过低则微蚀速率太慢，降低生产效率。另外，有机酸能够维持粗化液的pH，对Cu
2+
具有一定的络合作用，抑制Cu
2+
浓度的快速升高，维持生产过程中微蚀速率稳定；过低的有机酸浓度对维持pH和溶液中Cu
2+
浓度稳定的能力不足，使得微蚀速率不稳定；过高的有机酸浓度不仅会导致成本的升高，同时会抑制Cu
2+
从铜面向溶液中的扩散速率，降低微蚀速率，使铜面局部微蚀速率存在差异，导致处理后的板面出现发亮、色差等外观不良。综上，为了使微蚀液具有较为稳定的微蚀速率及粗化效果，需要对酸浓度加以控制。
[0015]此外对于无机酸/双氧水体系，其粗化作用机制主要依靠于缓蚀剂的吸附并引发局部腐蚀差异，产生凸起和凹陷，形成粗糙度，所用缓蚀剂多为含N,O,S等极性原子的化合物。本专利技术提供的微蚀粗化液通过添加特定的缓蚀剂，所用缓蚀剂能够通过化学吸附在铜表面，从而经过微蚀处理后，于铜面可形成凹凸有致且均一的粗糙度。进一步通过调节无机酸和有机酸的质量，使得粗化效果更加显著，具体而言，微蚀后使铜面粗糙度更均一，干膜与铜面更加紧密结合。
[0016]在本专利技术中，所述无机酸的浓度可以为55g/L、60g/L、65g/L、70g/L、75g/L、80g/L、85g/L、90g/L或95g/L等。
[0017]所述有机酸的浓度可以为2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L或9g/L等。
[0018]所述过氧化氢溶液的浓度可以为12g/L、14g/L、15g/L、18g/L、20g/L、22g/L、25g/L或28g/L等。
[0019]所述过氧化氢稳定剂的浓度可以为0.5g/L、1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L或9g/L等。
[0020]所述缓蚀剂的浓度可以为0.5g/L、1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L或9g/L等。
[0021]所述卤化盐的浓度可以为0.9mg/L、1mg/L、1.5mg/L、2mg/L、2.5mg/L、3mg/L、3.5mg/L、4mg/L或4.5mg/L等。
[0022]所述无机酸和有机酸的质量比可以为5.5:1、6:1、6.5:1、7:1、7.5:1、8:1、8.5:1、9:1或9.5:1等。
[0023]上述各项数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。
[0024]优选地，所述无机酸包括硫酸、磷酸、硝酸中的任意一种或至少两种的组合。
[0025]优选地，所述无机酸为硫酸。
[0026]优选地，所述硫酸的浓度为40
‑
60wt％，例如可以为41％、42％、45％、47％、49％、
50％、52％、55％、57％或59％等。。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于SAP制程的微蚀粗化液，其特征在于，所述适用于SAP制程的微蚀粗化液按质量浓度计包括无机酸50
‑
100g/L、有机酸1
‑
10g/L、过氧化氢溶液10
‑
30g/L、过氧化氢稳定剂0.1
‑
10g/L、缓蚀剂0.1
‑
10g/L、卤化盐0.8
‑
5mg/L，溶剂为去离子水；无机酸和有机酸的质量比为(5
‑
10):1。2.根据权利要求1所述的适用于SAP制程的微蚀粗化液，其特征在于，所述无机酸包括硫酸、磷酸、硝酸中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述无机酸为硫酸；优选地，所述硫酸的浓度为40
‑
60wt％。3.根据权利要求1或2所述的适用于SAP制程的微蚀粗化液，其特征在于，所述有机酸包括甲酸、苹果酸、衣康酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、葡萄糖酸、马来酸、山梨酸、烟酸、对甲苯磺酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、赖氨酸中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述有机酸为天冬氨酸和己二酸的组合；优选地，所述天冬氨酸和己二酸的质量比为(2
‑
5):1。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的适用于SAP制程的微蚀粗化液，其特征在于，所述过氧化氢溶液的浓度为25
‑
45wt％；优选地，所述过氧化氢稳定剂包括4
‑
羟基苯磺酸、二乙二醇或正丁醇中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的适用于SAP制程的微蚀粗化液，其特征在于，所述缓蚀剂包括氮唑类化合物、噻唑类化合物或咪唑类化合物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述氮唑类化合物包括苯并三氮唑、1
‑
羟基苯并三氮唑、3,5
‑
二氨基
‑
1,2,4
‑
三氮唑、3
‑
氨基
‑5‑
巯基
‑
1,2,4
‑
三氮唑、5
‑
甲基四氮唑或5
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周煜，黄建东，章晓冬，魏雯静，
申请(专利权)人：上海天承化学有限公司，
类型：发明
国别省市：