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蝕刻機(jī)理:Cu+CuCl2→Cu2C12Cu2Cl2+4C1-→2(CuCl3)2-2)影響蝕刻速率的因素:影響蝕刻速率的主要因素是溶液中Cl-、Cu+、Cu2+的含量及蝕刻液的溫度等。
a、Cl-含量的影響:溶液中氯離子濃度與蝕刻速率有著密切的關(guān)系,當(dāng)鹽酸濃度升高時(shí),蝕刻時(shí)間減少。在含有6N的HCI溶液中蝕刻時(shí)間至少是在水溶液里的1/3,并且能夠提高溶銅量。但是,鹽酸濃度不可超過6N,高于6N鹽酸的揮發(fā)量大且對設(shè)備腐蝕,并且隨著酸濃度的增加,氯化銅的溶解度迅速降低。添加Cl-可以提高蝕刻速率的原因是:在氯化銅溶液中發(fā)生銅的蝕刻反應(yīng)時(shí),生成的Cu2Cl2不易溶于水,則在銅的表面形成一層氯化亞銅膜,這種膜能夠阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。過量的Cl-能與Cu2Cl2絡(luò)合形成可溶性的絡(luò)離子(CuCl3)2-,從銅表面上溶解下來,從而提高了蝕刻速率。
b、Cu+含量的影響:根據(jù)蝕刻反應(yīng)機(jī)理,隨著銅的蝕刻就會(huì)形成一價(jià)銅離子。較微量的Cu+就會(huì)顯著的降低蝕刻速率。所以在蝕刻操作中要保持Cu+的含量在一個(gè)低的范圍內(nèi)。
c、Cu2+含量的影響:溶液中的Cu2+含量對蝕刻速率有一定的影響。一般情況下,溶液中Cu2+濃度低于2mol/L時(shí),蝕刻速率較低;在2mol/L時(shí)速率較高。隨著蝕刻反應(yīng)的不斷進(jìn)行,蝕刻液中銅的含量會(huì)逐漸增加。當(dāng)銅含量增加到一定濃度時(shí),蝕刻速率就會(huì)下降。為了保持蝕刻液具有恒定的蝕刻速率,必須把溶液中的含銅量控制在一定的范圍內(nèi)。
d、溫度對蝕刻速率的影響:隨著溫度的升高,蝕刻速率加快,但是溫度也不宜過高,一般控制在45~55℃范圍內(nèi)。溫度太高會(huì)引起HCI過多地?fù)]發(fā),造成溶液組分比例失調(diào)。另外,如果蝕刻液溫度過高,某些抗蝕層會(huì)被損壞。