專利名稱：氨性蝕刻裝置中加速蝕刻及沉積金屬的方法
用氨性蝕刻劑工作的蝕刻裝置，能極好地適合在同時(shí)能將被蝕刻下來的金屬在電解槽中沉積成金屬的循環(huán)工藝方法中再生蝕刻劑。
就這種循環(huán)裝置的經(jīng)濟(jì)性而言，具有重大意義的是，加快蝕刻速度和金屬在電解槽中沉積速度。
因此，重要的是，盡可能地不導(dǎo)致在蝕刻或再生時(shí)，以及金屬沉積時(shí)所產(chǎn)生的物質(zhì)過度富集。干擾性副反應(yīng)該盡可能地予以避免。
本發(fā)明的目的是提供一種盡可能接近此理想目標(biāo)的方法。
對此，通過有效利用設(shè)有電解槽的現(xiàn)有裝置中出現(xiàn)的干擾性伴生現(xiàn)象，即氧的產(chǎn)生和作為氨離子被氧化成硝酸鹽的副反應(yīng)，賦予本發(fā)明的構(gòu)思以特別的意義。
如此，例如在公開說明書DE 4218843A1中記載了一種方法，其中提出使硝酸鹽與還原劑反應(yīng)，以此從蝕刻劑中除去硝酸鹽。
在該方法中，完全忽視硝酸鹽對蝕刻過程的加速作用，該作用在從蝕劑中除去硝酸鹽時(shí)，即使硝酸鹽殘留量在10-40g/L的情況下也不復(fù)存在。
根據(jù)本發(fā)明，在蝕刻劑中使在電解槽電極上產(chǎn)生的硝酸鹽富集到至少50g/L至200g/L的值。以此可使蝕刻過程得以大大加速。
為避免硝酸鹽濃度過度高，建議一旦硝酸鹽濃度值過高，即添加還原劑。
作為一種特別有效的還原劑，建議采用甲醛，它在電鍍術(shù)領(lǐng)域中作為被證明適用的產(chǎn)品是已知的。
提高的硝酸鹽含量與按本發(fā)明添加的還原劑相結(jié)合，確實(shí)地改善了電解槽中的金屬沉積，這是因?yàn)槔缭诔练e銅時(shí)，對于沉積金屬銅所必需的銅(Ⅱ)還原成銅(Ⅰ)被加速了的緣故。
本發(fā)明建議的以高硝酸鹽含量進(jìn)行的刻蝕還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)它可以很好地使用一些特定的加速添加劑，例如以各種含釩化合物為基的添加劑。
本發(fā)明也建議添加含硒或鈷的加速劑。
由于在本發(fā)明推薦的方法中不產(chǎn)生任何會(huì)影響蝕刻過程的物質(zhì)，所以各種優(yōu)點(diǎn)就顯而易見。
含微量釩作加速劑的本發(fā)明蝕刻溶液，其例子有溶液1Cu 60-20g/L,SO4120-220g/L,NO3170-100g/L,Cl 0.5-5g/L,V 1-20mg/L;
溶液2: Cu 60-120g/L,SO4120-220g/L,NO370-100g/L,Cl 0.5-5g/L,PO40.5-20g/L,V 1-20mg/L。
溶液1和2附加含有的氨，以調(diào)節(jié)堿性pH值。
在已知方法中蝕刻速度因溫度和pH值而異。在pH值為8.1-8.8及硝酸鹽含量為70-80g/L時(shí)，例如就本發(fā)明上述蝕刻溶液的例子而言，已確定以35-60℃的溫度為最佳。
為防止硝酸鹽濃度過高而添加還原劑，并不至關(guān)重要。大多數(shù)情況下，每星期分析并添加即足夠。
不言而喻，也可以考慮連續(xù)添加，例如用加料泵來連續(xù)添加。因?yàn)?，硝酸鹽的形成大體上與所沉積銅量或電解槽電流平衡成正比，因而可以容易地預(yù)先計(jì)算出來。
特別在連續(xù)添加還原劑時(shí)，要推薦的是，例如在進(jìn)液時(shí)，將還原劑加入電解槽內(nèi)，以便例如在Cu(Ⅱ)變成Cu(Ⅰ)時(shí)獲得更好的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.加快用氨性蝕刻劑進(jìn)行蝕刻并接著再生蝕刻劑的方法，其中被蝕刻下來的金屬在電解槽中沉積出來，其特征在于，使電解時(shí)產(chǎn)生的硝酸鹽在蝕刻劑中富集到至少為50-200g/L的濃度。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過添加還原劑來阻止硝酸鹽濃度過度增加，使之不超過最佳工作點(diǎn)。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，加入甲醛作還原劑。
4.前列各權(quán)利要求中任何一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在蝕刻劑中另外加入一種含釩的加速劑。
5.前列各權(quán)利要求中任何一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，加入一種含硒的加速劑。
6.前列各權(quán)利要求中任何一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，加入一種含鈷的加速劑。
7.前列各權(quán)利要求中任何一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還原劑加到電解槽中。
全文摘要
迄今所推薦的方法均將電解槽中生成的硝酸鹽視作有害因素，并設(shè)法將硝酸鹽完全或幾乎完全從蝕刻液中除去。本發(fā)明推薦，以某個(gè)最佳硝酸鹽含量來使蝕刻裝置運(yùn)行，此最佳硝酸鹽含量能顯著加快蝕刻速度，并且經(jīng)添加還原劑只達(dá)到某個(gè)上限值，同時(shí)所用還原劑還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即在電解槽中，例如在電解銅時(shí)，有助于加速Cu(II)變成Cu(I)。
文檔編號C25F3/02GK1107902SQ9412011
公開日1995年9月6日 申請日期1994年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月18日
發(fā)明者A·林漢德 申請人:愛羅化學(xué)腐蝕技術(shù)有限公司