[發(fā)明專利]一種基板上通孔或凹陷蝕刻的蝕刻液及其制備方法和用途

有效

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• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112375570B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張軼鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 泰極微技術(shù)（蘇州）有限公司
• 主分類號: C09K13/02
• 分類號: C09K13/02;H01L21/306;C03C15/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明涉及一種基板上通孔或凹陷蝕刻的蝕刻液及其制備方法和用途，所述蝕刻液包括堿、醇和溶劑水；所述蝕刻液中的堿以質(zhì)量百分含量計為20?50％；所述蝕刻液中的醇以體積分數(shù)計為5?20％。本發(fā)明提供的蝕刻液通過引入特定的醇組分，實現(xiàn)了對基板的特定區(qū)域的高效蝕刻，避免了氫氟酸系蝕刻液帶來的過度蝕刻問題。醇的引入降低了蝕刻溶液的表面張力，使蝕刻溶液更容易滲透進玻璃表面的微結(jié)構(gòu)，加速蝕刻，進一步地，醇的加入可以促進蝕刻溶液和基板間的物質(zhì)交換，加速蝕刻反應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基本蝕刻領(lǐng)域，具體涉及一種基板上通孔或凹陷蝕刻的蝕刻液及其制備方法和用途。

背景技術(shù)

目前，在用作內(nèi)插器或微型元件的基板上引入通孔或凹陷通常采用掩膜+氫氟酸化學(xué)蝕刻或激光照射+氫氟酸化學(xué)蝕刻的工藝來實現(xiàn)。

如CN105102177A公開了一種借助激光束在用作內(nèi)插器的基板(2)中引入多個凹部(5)的方法和裝置，以及以這種方式制造的基板(2)。為此，將激光束(3)引導(dǎo)至基板(2)的表面。這種情況下，選擇極短的激光束(3)的作用時長，因此僅出現(xiàn)基板(2)同心圍繞所述激光束的光軸(Z)的改性，而不會產(chǎn)生基板材料的去除。首先通過具有比空氣更大的、取決于強度的折射率的透射介質(zhì)(8)引導(dǎo)激光束(3)；然后激光束(3)到達基板(2)。由于所使用的脈沖激光的強度不是恒定的而是在單脈沖長度中具有先上升至最大然后再下降的強度，因而所述折射率也會改變。由此，激光束(3)的聚焦點(9a)在基板(2)的外表面(11,12)之間沿光軸(Z)位移，從而獲得所需的沿光軸(Z)的改性而無須在光軸(Z)上追蹤激光加工頭(10)。

CN107540232A公開了一種玻璃的加工方法，包括利用激光在玻璃基板(10)上形成貫穿孔(11)的工序；和使用蝕刻液(34)對貫穿孔(11)進行濕法蝕刻的工序。蝕刻液(34)含有氫氟酸和第一液體，該第一液體是由分子尺寸比氫氟酸大的酸形成。氫氟酸的濃度為4重量％以下。第一液體的濃度比氫氟酸的濃度高。

然而氫氟酸具有強腐蝕性及揮發(fā)性，該類用到氫氟酸的玻璃蝕刻工藝對蝕刻環(huán)境的密封和通風都有較高的要求，進一步地，氫氟酸在使用過程中還存在蝕刻過度的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基板上通孔或凹陷蝕刻的蝕刻液及其制備方法和用途，通過對蝕刻液的重新設(shè)計采用特定的組分實現(xiàn)了對基板的特定區(qū)域的高效蝕刻，避免了氫氟酸系蝕刻液帶來的過度蝕刻問題。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種基板上通孔或凹陷蝕刻的蝕刻液，所述蝕刻液包括堿、醇和溶劑水；

所述蝕刻液中的堿以質(zhì)量百分含量計為20-50％；

所述蝕刻液中的醇以體積分數(shù)計為5-20％。

本發(fā)明提供的蝕刻液通過引入特定的醇組分，實現(xiàn)了對基板的特定區(qū)域的高效蝕刻，避免了氫氟酸系蝕刻液帶來的過度蝕刻問題。醇的引入降低了蝕刻溶液的表面張力，使蝕刻溶液更容易滲透進玻璃表面的微結(jié)構(gòu)，加速蝕刻，進一步地，醇的加入可以促進蝕刻溶液和基板間的物質(zhì)交換，加速蝕刻反應(yīng)。

本發(fā)明中，所述蝕刻液中的堿以質(zhì)量百分含量計為20-50％，例如可以是20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％或50％等，但不限于所列舉的數(shù)值，該范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

本發(fā)明中，所述蝕刻液中的醇以體積分數(shù)計為5-20％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％等，但不限于所列舉的數(shù)值，該范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。