本发明属于半导体制造工艺领域，尤其涉及一种用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液及其制备方法与应用。
背景技术：
1、半导体柔性线路板(flexible printed circuit,fpc)是一种薄而柔性的电子线路板，通常由多层聚合物薄膜和导电层组成，其中镍铬合金(nicr)在半导体领域fpc中由于具有良好的导电性能、耐腐蚀性和机械强度用于电极、连线、反射层和阻抗匹配等应用。镍铬蚀刻液在半导体领域中被广泛应用于去除镍铬层，而在制造过程中当需要选择性地改变或去除这些元件时，镍铬蚀刻液可以提供一种有效蚀刻的方法。
2、近年来，随着半导体技术的进步和集成电路的不断密集化，镍铬蚀刻液的需求也在增加。在制造高密度电子器件和电路板时使用的fine pitch工艺中，镍铬合金蚀刻液的选择性和控制性是其关键特点之一。它应具有高选择性，即只蚀刻目标镍铬合金而不影响其他材料。此外还应具备良好的控制性，以实现所需的蚀刻速率、均匀性和精确的图案定义。此外，对于更复杂的器件结构和材料组合，镍铬蚀刻液还需要具备更好的兼容性和适应性。
3、目前，常见的基于硫酸铈和高铈铵硝酸盐等高纯度镍铬蚀刻液不仅对基底材料具有强腐蚀性，并且需要经过两道湿法蚀刻工艺，在应用领域逐渐受到限制。因此，需要开发一种一步蚀刻工艺条件下，具有高润湿性，且对镍铬金属高选择性的镍铬蚀刻液。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题：有效蚀刻精细线路同时对镍铬金属还具有高选择性，同时对铜具有低腐蚀性。
2、鉴于现有技术中存在的技术问题，本发明设计了一种用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液及其制备方法与应用。
3、需要注意的是，在本发明中，除非另有规定，涉及组成限定和描述的“包括”的具体含义，既包含了开放式的“包括”、“包含”等及其类似含义，也包含了封闭式的“由…组成”等及其类似含义。
4、为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
5、一种用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
6、浓盐酸 8-20份；
7、浓硫酸 5-13份：
8、吡啶酰胺类化合物及衍生物 1-10份；
9、聚醚类化合物及衍生物 1-8份；
10、去离子水 40-60份。
11、进一步地，所述的吡啶酰胺类化合物及衍生物为2,6-吡啶二甲酰胺，2,6-二乙酰基吡啶，2-(2-吡啶基磺酰)硫代乙酰胺，2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺，5-氨基-2-吡啶甲酰胺，n-(2,6-二甲基苯基)-2-吡啶甲酰胺，2-氨基-4,6-二甲基-3-吡啶甲酰胺，n-甲基-n-(2-吡啶)甲酰胺中的一种或几种。
12、进一步地，所述的聚醚类化合物及衍生物为聚乙烯基乙醚、聚乙二醇辛基苯基醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇单丁醚、异构十三醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
13、进一步地，所述的吡啶酰胺类化合物及衍生物为2-(2-吡啶基磺酰)硫代乙酰胺或者2-氨基吡啶-5-硫代甲酰胺。
14、进一步地，所述的聚醚类化合物及衍生物为聚乙二醇二缩水甘油醚，异构十三醇聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
15、本发明还公开了一种用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
16、步骤1：分别称取浓盐酸、浓硫酸、吡啶酰胺类化合物及衍生物、聚醚类化合物及衍生物、去离子水；
17、步骤2：将各个组分在室温下搅拌转速为200-1500r/min，搅拌时间为10-30min，直至所有物料溶解完全，即得所述的用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液。
18、本发明还公开了一种用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液的蚀刻方法，其特征在于包含以下步骤：
19、步骤1：将所述的用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液加热至20-50℃，将含有镍铬合金层的fpc柔性线路板浸泡在蚀刻液中，浸泡0.5-10分钟，得到浸泡后的fpc柔性线路板；
20、步骤2：将所述浸泡后fpc柔性线路板放入超纯水中冲洗至少两次，再用超纯氮气流将其表面水渍吹干，即完成含有镍铬合金层的fpc柔性线路板的表面蚀刻处理。
21、本发明还公开了一种用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液的用途。
22、在本发明中，为了进一步优化镍铬蚀刻液的效果，对于各个组分可以进行优选：浓盐酸9-15份；浓硫酸8-11份；吡啶酰胺类化合物及衍生物1-5份；聚醚类化合物及衍生物1-4份；去离子水45-55份。
23、浓盐酸在镍铬金属蚀刻液中通常被用作主要的蚀刻剂。
24、在本发明中，浓盐酸能清洗金属表面的氧化层、污染物和其他附着物，为蚀刻提供清洁的金属表面的同时具有较强的溶解能力；
25、在本发明中，浓盐酸能够提供氯离子，促进金属表面的氯化反应，加速金属的溶解过程，作为本蚀刻液中的重要组成部分，在蚀刻过程中起着至关重要的作用。
26、浓硫酸在镍铬金属蚀刻液中通常被用作氧化剂和清洁剂。
27、在本发明中，浓硫酸本身具有一定的氧化性，能够氧化金属表面的镍和铬，使其转化为溶解性离子形式，从而促进蚀刻过程的进行。
28、在本发明中，浓硫酸具有良好的清洁能力，可以去除镍铬表面的污垢、氧化物和有机物等杂质，为蚀刻过程提供清洁表面。作为增溶剂还帮助溶解其他组分，维持蚀刻液的稳定性和均匀性。
29、吡啶酰胺类化合物及衍生物对于镍铬金属的蚀刻起到至关重要的作用：
30、其一：作为离子选择性配位剂，吡啶酰胺类化合物具有含氮的吡啶环和羰基氧等配位基团能高选择性与镍、铬等金属离子形成稳定的配合物；磺酰基团中的氮原子可以与蚀刻液中的金属离子形成更稳定的络合物，能够更有效地与镍铬金属表面发生反应；硫代基团中的硫原子可以与金属表面发生硫化反应，形成金属硫化物通常具有较低的稳定性和抗蚀性，易于溶解在蚀刻液中，这些改变可能会促进电化学反应的进行利于镍铬金属溶解和去除,从而提高对镍和铬等金属的高选择性蚀刻。
31、其二：作为缓蚀剂，吡啶酰胺类化合物可以选择性地与铜金属表面上的活性位点发生反应，形成一层覆盖层，阻塞金属的进一步溶解。这种覆盖层可以减少蚀刻液中的氧化性物质与金属接触，从而降低金属cu的腐蚀速率。
32、其三：作为表面活性剂，具有一定的亲水性和亲油性，可以在液体-液体界面或液体-固体界面上降低表面张力，并促进界面上的相互作用和分散，吸附在金属表面，破坏金属表面保护性氧化膜，提高镍铬金属蚀刻速率。
33、聚醚类化合物及衍生物在蚀刻液中其作用如下：
34、其一：可以降低蚀刻液的表面张力。通过降低表面张力，它们能够改善蚀刻液与金属表面的接触，使蚀刻液更好地湿润金属表面，提高蚀刻液的覆盖性和扩散性，与其他蚀刻成分协同作用能显著提高蚀刻速率。
35、其二：帮助分散金属离子、杂质和颗粒物等。抑制蚀刻产物再沉积。通过增强分散性，它们能够防止金属离子的沉淀和析出，保持蚀刻液的均匀性和稳定性。
36、其三：含有大量的醚键(c-o-c)，能与金属离子形成稳定的配合物，这种络合作用能溶解和去除金属表面的氧化膜及其他杂质。
37、其四，降低其他金属离子的活性，抑制金属的溶解速率，从而控制蚀刻过程中金属的选择性溶解。
38、本发明提供了一种用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液及其制备方法与应用具有如下有益效果：
39、1、本发明的蚀刻液提高镍铬蚀刻选择性。吡啶酰胺类化合物及衍生物和聚醚类化合物及衍生物配合使用，可以高选择性地与镍铬形成配合物，提高选择比的同时减少对其他金属的腐蚀。
40、2、本发明的蚀刻液表面质量改善。吡啶酰胺类化合物及衍生物和聚醚类化合物及衍生物都具有良好的表面活性，可以在镍铬表面形成吸附层。可以提高液体在金属表面的湿润性，均匀分布蚀刻液，减少局部过蚀的风险，从而改善蚀刻后的表面质量。
1.一种用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液，其特征在于：
6.一种权利要求1-5任一项所述的用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
7.一种权利要求1-5任一项所述的用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液的蚀刻方法，其特征在于包含以下步骤：
8.一种权利要求1-5任一项所述的用于半导体柔性线路板的高选择性镍铬蚀刻液的用途。
