一种TiW膜层腐蚀液及腐蚀方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种TiW膜层腐蚀液及腐蚀方法，属于腐蚀加工制造工艺技术领域。
【背景技术】
[0002] TiW作为一种高熔点和耐高温材料，在微波多层膜电路的制作中主要起阻挡-金 属扩散和提高电路耐温性及层间结合力或附着力的作用，其制作工艺包括膜层的溅射和腐 蚀。
[0003] (TaN) -TiW-Ni-Au膜系是采用连续溅射成膜方法按顺序生成TaN、TiW、Ni、Au，形 成多层薄膜，然后采用掩膜光刻的方法在成膜基片上匀胶、曝光、显影、依次腐蚀Au、Ni、 TiW、TaN，进而获得需要的电路图形，在该膜系的研宄过程中，对TiW膜层的腐蚀试验发现， 传统腐蚀液（双氧水）的腐蚀效果较差，难以满足小批量多品种生产模式的要求。
[0004] 在腐蚀TiW过程中传统腐蚀液存在如下问题：
[0005] >腐蚀液（双氧水）稳定性较差，新配制溶液腐蚀效果相对较好，但几次腐蚀后即 出现腐蚀速率慢、腐蚀不匀等现象，新旧腐蚀液腐蚀时间差距很大；
[0006] >腐蚀液在腐蚀TiW膜层过程中时常发生局部图形腐蚀不干净的情况；
[0007] 传统双氧水（H202)腐蚀液在使用中的问题影响到TiW膜层的腐蚀效果，也影响到 多层膜产品的制作成品率与生产效率。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种TiW膜层腐蚀液，该腐蚀 液稳定性好，腐蚀能力强、腐蚀速度快，腐蚀成功率达到100%，腐蚀液使用寿命延长3倍以 上，方便了生产操作，保证了腐蚀质量。
[0009] 本发明的另外一个目的在于提供一种TiW膜层腐蚀液的腐蚀方法。
[0010] 本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
[0011] -种TiW膜层腐蚀液，包括双氧水、氨水和磷酸，其中三种组份的体积比为：双氧 水：氨水：磷酸=60~80 :20~35 :4~10。
[0012] 在上述TiW膜层腐蚀液中，双氧水、氨水和磷酸的体积比为：双氧水：氨水：磷酸= 60 ~70 :25 ~30 :5 ~8〇
[0013] 在上述TiW膜层腐蚀液中，双氧水的质量浓度为40 %，氨水的质量浓度为25 %，磷 酸的质量浓度为98%。
[0014] 在上述TiW膜层腐蚀液中，TiW膜层采用溅射工艺制备在基片上，溅射TiW膜层时 靶材中Ti的质量百分比含量为10%，W的质量百分比含量为90%，膜层厚度为400埃~ 1000 埃。
[0015] 在上述TiW膜层腐蚀液中，TiW膜层腐蚀液适用于基片上采用连续溅射成膜方法 形成的多层薄膜结构，其中一层为TiW膜层。
[0016] 在上述TiW膜层腐蚀液中，多层薄膜结构依次为TaN、TiW、Ni、Au膜层。
[0017] 采用上述TiW膜层腐蚀液的腐蚀方法，对TiW膜层的腐蚀时间为20-55秒，腐蚀温 度为 30°C -35°C。
[0018] 在上述TiW膜层腐蚀液的腐蚀方法中，当TiW膜层的厚度为400埃~600埃时，腐 蚀时间为20-25秒；当TiW膜层的厚度为600埃~900埃时，腐蚀时间为40-45秒；当TiW 膜层的厚度为900埃~1000埃时，腐蚀时间为50-55秒。
[0019] 在上述TiW膜层腐蚀液的腐蚀方法中，腐蚀方法适用于基片上采用连续溅射成膜 方法形成的多层薄膜结构，其中一层为TiW膜层。
[0020] 在上述TiW膜层腐蚀液的腐蚀方法中，多层薄膜结构依次为TaN、TiW、Ni、Au膜层。
[0021] 本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
[0022] (1)、本发明针对传统双氧水对TiW膜层腐蚀过程中的缺陷，对腐蚀液组份和配比 进行了创新设计，在双氧水中增加了催化剂-氨水和稳定剂-磷酸，同时通过大量试验对三 者的比例进行了优化设计，显著提升了腐蚀液的稳定性、腐蚀速度和腐蚀能力；
[0023] (2)、本发明通过反复试验确定了采用双氧水组合腐蚀液的腐蚀工艺条件，保障了 高质量的腐蚀效果；
[0024] (3)、大量试验表明采用本发明腐蚀液及腐蚀方法，腐蚀成功率达到100%，腐蚀液 使用寿命延长3倍以上，方便了生产操作，保证了腐蚀质量。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明针对TaN-TiW-Ni-Au多层膜结构的腐蚀过程图，其中图Ia为腐蚀 金，图Ib为腐蚀Ni，图Ic为腐蚀TiW ;
[0026] 图2为本发明实施例1中腐蚀效果图，其中图2a为采用传统腐蚀液的腐蚀效果 图；图2b为采用本发明腐蚀液的腐蚀效果图；
[0027] 图3为本发明实施例2中腐蚀效果图；其中图3a为采用传统腐蚀液的腐蚀效果 图；图3b为采用本发明腐蚀液的腐蚀效果图。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
[0029] TiW膜层采用溅射工艺制备在基片上，溅射TiW膜层时靶材质量比例为Ti :W = 10 :90,膜层厚度为400埃~1000埃。
[0030] 本发明腐蚀液包括双氧水、催化剂和稳定剂，并经过反复试验双氧水、催化剂、稳 定剂的配比情况和腐蚀效果后，确定了最终的腐蚀液配方：
[0031] 主成分：双氧水
[0032] 催化剂：氨水
[0033] 稳定剂：磷酸
[0034] 其中三种组份的体积比为：双氧水：氨水：磷酸=60~80 :20~35 :4~10 ;优选 体积比为：双氧水：氨水：磷酸=60~70 :25~30 :5~8。
[0035] 其中，双氧水的质量浓度为40%，氨水的质量浓度为25%，磷酸的质量浓度为 98%〇
[0036] 采用上述腐蚀液对TiW膜层（400埃~1000埃）进行腐蚀的参数为：
[0037] (I)、腐蚀时间：20-55 秒
[0038] (2)、腐蚀温度：30°C _35°C，
[0039] 当TiW膜层的厚度为400埃~600埃时，腐蚀时间为20-25秒；当TiW膜层的厚 度为600埃~900埃（不包含600埃）时，腐蚀时间为40-45秒；当TiW膜层的厚度为900 埃~1000埃（不包含900埃）时，腐蚀时间为50-55秒。
[0040] 腐蚀液配置需要注意：磷酸溶于溶液后易产生放热，应最后加入磷酸，少量缓慢加 入，加入后搅拌，静置、冷却后方可使用。
[0041] 使用该腐蚀液后，TiW膜层的腐蚀问题得到圆满解决。该腐蚀液在 (TaN)-TiW-Ni-Au多层膜结构产品和小批量、多品种单片腐蚀的模式中得到良好应用，腐蚀 成功率达到100%，腐蚀液使用寿命延长3倍以上，方便了生产操作，保证了腐蚀质量。
[0042] 对比例1
[0043] TiW膜层通过磁控溅射方法得到，靶材为TiW合金靶材，其中有10%的Ti和90% W均匀混合而成。由于溅射工艺的优势是可以较好地保持合金元素的相对比例，因此溅射的 TiW膜层中主要成分还是W、Ti，保持稳定。
[0044] 为了分析双氧水用来腐蚀T