濕法蝕刻工藝已經(jīng)廣泛用于生產(chǎn)各種應用的微元件。這些過程簡單易操作。選擇合適的化學溶液(即蝕刻劑)是濕法蝕刻工藝中最重要的因素。它影響蝕刻速率和表面光潔度。銅及其合金是各種工業(yè)，特別是電子工業(yè)的重要商業(yè)材料，它們的廣泛應用是由于其優(yōu)異的導電性和導熱性、易于制造和良好的強度。本研究考察了銅及其合金的可能的蝕刻劑。該研究還旨在提供關于在銅和銅合金的濕法蝕刻工藝中使用各種蝕刻劑引起的安全、健康和環(huán)境問題的信息。

用于銅濕法蝕刻的蝕刻劑

濕法蝕刻工藝中最廣泛使用的銅蝕刻劑是氯化鐵(氯化鐵)。這種蝕刻劑的優(yōu)點是蝕刻速率高，易于再生。然而，它的多功能性(例如在攻擊錫鉛抗蝕劑中)、低溶解銅容量和化學再生后的復雜溶液(其中氯化亞鐵和氯化亞銅在溶液中)是缺點。當三氯化鐵侵蝕銅表面時，三價鐵離子將銅氧化成氯化亞銅，形成綠色氯化亞鐵，如下所示:

二氯化鐵+銅->二氯化鐵+氯化銅?????????

銅的濕法蝕刻條件是蝕刻溫度為50-55℃時蝕刻劑濃度為40-42倍。鹽酸(HCl)一般加入到三氯化鐵中，以改善銅的濕法腐蝕性能。

在銅的濕法蝕刻過程中，控制兩個參數(shù)，即酸堿度和比重。酸堿度保持在8-8.5之間.比重為1.18-1.20.建議蝕刻溫度保持在50℃左右，以獲得高蝕刻速率和最小的底切。

銅的回收可以通過電解法實現(xiàn)。沒有合適的銅回收系統(tǒng)，使用過氧化氫/硫酸作為蝕刻劑在經(jīng)濟上或?qū)嵺`上都是不可行的。

濕法蝕刻工藝中的安全、健康和環(huán)境問題

銅及其合金的濕法蝕刻工藝存在許多安全、健康和環(huán)境問題。這些過程使用強酸性或堿性化學溶液，這些溶液具有很強的反應性，會造成嚴重的損害。在濕法蝕刻過程中，蝕刻劑被加熱到高溫，從而產(chǎn)生煙霧。處理這些危險化學品時，需要適當?shù)耐L和個人防護設備，如防護罩、圍裙、手套和護目鏡。

另一個問題是濕法蝕刻工藝產(chǎn)生大量用過的(耗盡的)蝕刻劑，這使得該工藝從環(huán)境角度來看非常不受歡迎。所使用的蝕刻劑具有很強的腐蝕性，并且由于其酸性或堿性形式而被認為是“危險廢物”，并且在不可用的蝕刻劑中含有重金屬。用過的蝕刻劑的再生是一種廢物處理過程，其中用過的蝕刻劑被氧化回可重復使用的或初始形式的蝕刻劑。使用過的蝕刻劑的再生系統(tǒng)的應用使得該工藝具有成本效益并且環(huán)境可接受。

濕法蝕刻工藝已被廣泛用于制造各種工業(yè)的微元件。它是電子工業(yè)中非常重要的微加工工藝。銅及銅合金濕法蝕刻最重要的因素是選擇合適的蝕刻劑。這種選擇不僅取決于蝕刻劑的蝕刻性能；由于環(huán)境法規(guī)，用過的蝕刻劑的再生是關鍵因素。使用過的蝕刻劑再生系統(tǒng)的應用將使微機械加工過程對環(huán)境友好并且更加經(jīng)濟。

審核編輯：符乾江