[發明專利]一種延長Mo/Al蝕刻藥液的使用壽命方法

有效

• 申請號: 201510225289.1
• 申請日: 2015-05-06
• 公開（公告）號: CN104894562B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 陳明耀;鄧澤新;黃偉東;李建華
• 申請（專利權）人: 信利（惠州）智能顯示有限公司
• 主分類號: C23F1/08
• 分類號: C23F1/08;C23F1/20;C23F1/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本發明屬于Mo/Al金屬蝕刻技術領域，具體涉及一種延長Mo/Al蝕刻藥液的使用壽命方法。

背景技術

在金屬Mo/Al蝕刻中，金屬Mo/Al通常使用混酸對其進行蝕刻，該混酸包括磷酸、醋酸、硝酸、去離子水。蝕刻時，金屬Mo/Al先由HNO₃將金屬氧化成為金屬氧化物，再用CH₃COOH將金屬Mo/Al軟化并分解，接著再利用H₃PO₄將氧化物予以溶解去除。如此反復進行以達到刻蝕的效果。由于硝酸的濃度比較低，不斷地被消耗，加上很多種藥液監控系統只能監控硝酸根的濃度，卻不是硝酸的準確濃度。而在金屬Mo/Al的蝕刻過程中不斷產生Al³⁺，使得蝕刻Al³⁺的濃度上升，也極大影響了蝕刻藥液的刻蝕能力，這些是蝕刻藥液使用壽命不長的原因之一。

在金屬Mo/Al蝕刻過程中，主要采取非水滴定法和光度測量法這兩種對蝕刻藥液進行監控。其中非水滴定系高精度但非常昂貴，而光度測量系便宜卻精度不高的缺陷；而且這兩種監控方法都有一個共同的缺陷是Mo/Al蝕刻藥液的使用壽命均在15天以內。然而在Mo/Al蝕刻藥液中，起主導作用的是硝酸。金屬鉬和鋁在蝕刻過程中，藥液中的硝酸濃度的下降，生產硝酸鹽的積累，使得藥液的刻蝕能力下降，疲勞液增加；降低了反應效率。

目前，對于NIR & UV等光度測量法來說，由于NO₃^-能夠特定吸收光譜于紫外線300nm之處，所以能測定藥液中的NO₃- 的濃度。如在鋁膜蝕刻中采用光度測量法對藥液進行監控時，由于光度測量法只能測量下面離子反應式①，②中的NO₃-的總量，但是測量出來的濃度并不是在蝕刻過程中全部起到刻蝕作用的硝酸濃度，從而造成藥液補給時出現較大的誤差，有效蝕刻的硝酸的濃度測量不準確，導致蝕刻藥液頻繁更換。另外，在如果蝕刻藥液中的游離的硝酸濃度在5%以上時使用NIR法是可以監測和控制的，但是當蝕刻藥液中的游離的硝酸濃度在2%以下的濃度時，則無法起到控制作用。

而對于非水滴定法來說，雖然能相對準確滴定硝酸的濃度，卻無法擺脫Al³⁺ 的ppm升高的問題，當Al³⁺ 的ppm達到1000ppm,時，藥液則需要更換。這是第二個原因。所述的ppm為藥液濃度的重量百分比。

Al蝕刻液中，硝酸的離子反應式為：

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題是一種延長Mo/Al蝕刻藥液的使用壽命方法，可以有效減少藥液的使用量，節約生產成本，延長藥液的使用壽命。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下方案實現：一種延長Mo/Al蝕刻藥液的使用壽命方法，包括盛放酸性藥液的藥液槽，與藥液槽連通且用于抽取藥液槽中藥液的循環泵，循環泵的輸出端與用于監控藥液中金屬離子濃度的金屬離子濃度感應器連通，金屬離子濃度感應器的輸出端分別與藥液監控系統和離子交換系統連通，離子交換系統的輸出端與藥液監控系統連通，藥液監控系統的輸出端與藥液槽連通；在金屬離子濃度感應器的輸出端與離子交換系統之間設有第一自動閥門開關；在金屬離子濃度感應器的輸出端與藥液監控系統之間設有第二自動閥門開關；藥液監控系統的輸出端與藥液槽之間設有手動閥門開關；所述的藥液監控系統內設有PPC，PPC與金屬離子濃度感應器、第一自動閥門開關、第二自動閥門開關連接，具體步驟如下：

S1.在藥液槽中注入酸性藥液，在離子交換系統中注入陽離子樹脂；

S2.在藥液監控系統中的PPC設定金屬離子的最高濃度值為N1;

S3. 打開手動閥門開關；藥液流向藥液監控系統，通過補藥液或更換藥液流回藥液槽；

S4.監控系統中的PPC控制第一自動閥門開關閉合、第二自動閥門開關打開；

S5.不斷的抽取藥液槽中的酸性藥液與金屬反應，反應后產生金屬離子，且反應后的藥液重新回流至藥液槽內；同時，循環泵和藥液監控系統工作，藥液監控系統實時監控和管理藥液的濃度；

S6.被循環泵抽取的藥液經過金屬離子濃度感應器，金屬離子濃度感應器實時檢測流過的藥液的金屬離子的濃度，記錄檢測的實時金屬離子的濃度值N2并數據發送至藥液監控系統中的PPC內；