[發明專利]一種高選擇性玻璃蝕刻液及其制備方法

在審

• 申請號: 202211620103.9
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN116143415A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 張演哲;賀兆波;葉瑞;歐陽克銀;鐘昌東;郭嵐峰;黃鑼鑼;黎鵬飛
• 申請（專利權）人: 湖北興福電子材料股份有限公司
• 主分類號: C03C15/00
• 分類號: C03C15/00;C09K13/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

本發明涉及一種高選擇性玻璃蝕刻液及其制備方法。利用非氧化性無機酸、有機酸，含氟鹽類，醇類化合物，陰離子氟碳表面活性劑等形成的蝕刻液對金屬層上的玻璃纖維布進行選擇性蝕刻處理，達到快速減薄玻璃的作用而盡可能不傷害導電層金屬。通過調整各組分的搭配、含量配比，以及制備的工藝流程，在不改變玻璃表層粗糙度下，實現均勻蝕刻玻璃，提高玻璃蝕刻速率與金屬蝕刻速率的選擇比。

技術領域

本發明涉及濕電子化學品與集成電路載板的交叉領域。具體涉及一種高選擇性玻璃蝕刻液及其制備方法，通過蝕刻液中非氧化性酸和含氟鹽類電離出的氟離子共同作用快速蝕刻玻璃，而又盡可能不傷害下層金屬，形成高選擇性蝕刻。此外通過醇類物質溶解玻璃表面雜質，形成均勻蝕刻，并利用陰離子氟碳表面活性劑降低玻璃表面張力，增加浸潤性，正向加速玻璃的蝕刻。

背景技術

隨著集成電路的蓬勃發展，集成電路的前道芯片向更小線寬的先進制程跨越，單位面積上的晶體管數量越來越多，故對集成電路后道的封裝與測試有更高的要求和挑戰，散熱性能要更佳、電信號傳輸性能要更強。因此，集成電路載板作為集成電路芯片、集成電路的封裝與測試的載體，其優異的承載強度、高頻信號的傳輸、導熱效率、耐熱能力顯得尤為重要。常用的集成電路載板會以銅、鈦等為金屬導電層，使用玻璃纖維布或玻璃作為基材的支撐層、甚至是絕緣介電層。玻璃太厚會使得整個基材體積過大、各連接層導通更難，出現信號斷路的可能性增加。因此在保證集成電路載板的承載強度、彎曲強度的前提下，會盡可能的減薄玻璃。玻璃纖維布或玻璃上的金屬層厚度越厚、電信號傳輸能力越強、損耗越小，因此在使用玻璃蝕刻液蝕刻玻璃時，希望盡可能不傷害金屬層，形成一種高選擇蝕刻模式。在公開號CN113336448A、CN113817413A、CN112456809A的專利中，需要直接加入具有強揮發性的HF對玻璃進行蝕刻，一方面此種方法對生產該類玻璃蝕刻液的人員具有一定的危害性或腐蝕性，并對環境產生一定污染，另一方面對下游端的使用者有較高的化學素質要求。除此之外，直接加入HF可能會對Ti、Mo等金屬層產生腐蝕。故開發一款安全環保，且具有高選擇性的玻璃蝕刻液就顯得十分迫切和有意義。

基于此，本發明專利通過超純水將含氟鹽類完全溶解，再添加醇類化合物，非氧化性無機酸、有機酸，陰離子氟碳表面活性劑在常溫下混合均勻，形成低界面張力、自清潔功能的玻璃蝕刻液，在不添加HF的條件下能實現玻璃的快速均勻蝕刻，又不對金屬層有明顯腐蝕的高選擇性玻璃蝕刻液和方法。

發明內容

有鑒于此，本發明通過超純水將水溶性的含氟鹽類完全溶解，形成含氟強電解質，使具備蝕刻玻璃的氟離子充分電離。再向蝕刻液中添加與水混溶的醇類化合物，非氧化性無機酸、有機酸，陰離子氟碳表面活性劑在常溫下混合均勻。形成較強的酸性環境，較佳的浸潤性，但又不具備氧化能力。使得配制好的玻璃蝕刻液具有快速的玻璃蝕刻速率、極低的金屬腐蝕效力，形成高選擇性。

本發明目的在于提供一種高選擇性玻璃蝕刻液及其制備方法

為實現上述目的，本發明技術方案提供了一種高選擇性玻璃蝕刻液及其制備方法：

高選擇性玻璃蝕刻液由非氧化性無機酸、有機酸，含氟鹽類，醇類化合物，陰離子氟碳表面活性劑與水組成。

所述高選擇性玻璃蝕刻液中非氧化性無機酸、有機酸的質量含量為1％-20％。且非氧化性有機酸、無機酸為鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸、草酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸等中的一中或多種。

玻璃蝕刻液中鹽酸不能和硝酸同時存在，避免生成強氧化性物質氯化亞硝酰，在含有硝酸的蝕刻液中酸的總質量不能超過蝕刻液總質量的10％，避免硝酸在強酸中具備氧化性，對金屬層產生腐蝕。

所述含氟鹽類為水溶性較好的氟化鈉、氟化鉀、氟化氫鈉、氟化氫鉀等，質量含量為0.1％-20％。

所述具備玻璃表面清潔功能的醇類化合物為水溶性佳的乙醇、乙二醇、異丙醇、丙三醇等,質量含量為0.1％-15％。