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JPH05279875A - Etching with alkaline ammonical etchant solution and device and method for reproducing the same etchant solution - Google Patents

Etching with alkaline ammonical etchant solution and device and method for reproducing the same etchant solution

Info

Publication number
JPH05279875A
JPH05279875A JP11708791A JP11708791A JPH05279875A JP H05279875 A JPH05279875 A JP H05279875A JP 11708791 A JP11708791 A JP 11708791A JP 11708791 A JP11708791 A JP 11708791A JP H05279875 A JPH05279875 A JP H05279875A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
waste
processing
liquid
etchant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11708791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Raymond A Letize
エイ リテーズ レイモンド
Bernd Gigas
ギガス バーンド
Peter E Kukanskis
イー クカンキス ピーター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MacDermid Inc
Original Assignee
MacDermid Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MacDermid Inc filed Critical MacDermid Inc
Publication of JPH05279875A publication Critical patent/JPH05279875A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/46Regeneration of etching compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

PURPOSE: To enable the continuous recovery of an active component of an etchant soln. by electrolyzing used etchant soln., thereby removing a metal.
CONSTITUTION: A copper metal is etched in an etching chamber 10 by the use of the alkaline ammonical etchant soln. Part of the etchant soln. having a reduced etching capability is introduced into an electrolyzer 30 from a waste etchant soln. vessel 20 to electrolytically treat this soln. The soln., in which the copper content is reduced and is activated by this treatment, is moved to a fresh etchant soln. storage tank 40 and is returned to the etching chamber 10. Oxygen and ammonia for maintaining the pH value of an etching bath for processing are added directly to the etching chamber 10. Oxygen and ammonia in a gaseous mixture generated in the elctrolytic stage are utilized, too. Further, pptd. nitrate is treated and removed in a crystal vessel 60.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は金属溶解用のエッチング
浴、特にエッチングした金属の濃度増大の結果としてエ
ッチング能力の減少したアルカリアンモニア性エッチン
グ液を再生するための装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching bath for dissolving metals, and more particularly to an apparatus for regenerating an alkaline ammoniacal etching solution having reduced etching ability as a result of increased concentration of etched metal.

【0002】[0002]

【従来の技術】基材表面から金属をエッチングする溶液
は種々の技術分野において広範な用途を見出している。
これらの技術のうちで最も注目すべきものは銅クラッド
の非伝導性表面にレジスト材料を模様づけして下地銅金
属のうちのえらばれた部分を保護し、その後に銅エッチ
ング液と接触させて非保護区域から銅を選択的に除去す
るプリント回路の製造である。
Solutions for etching metals from the surface of substrates have found widespread use in various technical fields.
The most notable of these techniques is that the non-conductive surface of the copper cladding is patterned with a resist material to protect the selected portion of the underlying copper metal, which is then contacted with a copper etchant to remove the non-conductive material. The manufacture of a printed circuit that selectively removes copper from a protected area.

【0003】広範囲の種類の銅エッチング液がこの種の
方法において有力に有用であるけれども、他種の金属お
よび材料に対する望ましくない攻撃性の考慮、および望
まれる高い銅エッチング速度の考慮が商業的に重要的な
エッチング液の範囲を非常に狭くしている。関心の対象
となるのが遅かった種類のエッチング液はアルカリアン
モニア性エッチング液、代表的には硫酸第二銅、硫酸ア
ンモニウムもしくは同様の非ハロゲンアンモニウム塩、
および液のpHを8.0〜10.0好ましくは8.5〜
9.5に調整するに十分な水酸化アンモニウムから成る
水溶液である。この種の溶液は、商業的に広く使用され
ている塩化第二銅アルカリアンモニア性エッチング液と
は対照的に、廃生成物を処理することの困難な目立った
廃生成物を生じないという利点がある。不利なことに、
これらの硫酸第二銅含有液は塩化第二銅含有液について
見出される溶解速度の約1/3の銅溶解速度を与えるに
すぎないが、この問題はエッチング液の他の利点を犠牲
にすることなしにエッチング速度を非常に増大させる添
加物の使用を述べた米国特許第4,784,785号に
示される改良によって克服された。
Although a wide variety of copper etchants are potentially useful in this type of process, consideration of undesired aggressiveness to other types of metals and materials, as well as consideration of the desired high copper etch rate, is commercially available. The critical etchant range is very narrow. The types of etchants that have been of late interest are alkali ammoniacal etchants, typically cupric sulfate, ammonium sulfate or similar non-halogen ammonium salts,
And the pH of the liquid is 8.0 to 10.0, preferably 8.5.
It is an aqueous solution consisting of ammonium hydroxide sufficient to adjust to 9.5. This type of solution has the advantage of not producing noticeable waste products which are difficult to treat, in contrast to the commercially widely used cupric chloride alkali ammoniacal etchants. is there. Disadvantageously,
Although these cupric sulphate containing solutions give copper dissolution rates only about 1/3 of the dissolution rates found for cupric chloride containing solutions, this problem sacrifices other advantages of the etchant. It was overcome by the improvements shown in U.S. Pat. No. 4,784,785 which described the use of additives which greatly increased the etch rate without.

【0004】これらの溶液を使用するエッチング操作の
過程中に、溶液は活性成分が消費されるかまたは変形さ
れる(たとえばCu+2→Cu+1)につれて、及びエ
ッチングした金属の濃度が増大するにつれて効率が累進
的に小さくなる。これらの溶液はエッチングした金属の
電解的除去および生成液の酸化(たとえば空気もしくは
酸素含有ガスによる酸化)によって再生しうることが提
案された。たとえば米国特許第4,557,811号お
よび同第4,564,428号参照。然しながら実際に
は、この観点で提案された装置と方法は多数の点で、特
に方法全体を通して定常状態の一定のエッチング効率を
達成しえない点で不適切である。
During the course of etching operations using these solutions, the solutions become more efficient as the active components are consumed or transformed (eg Cu +2 → Cu +1 ) and the concentration of the etched metal increases. Becomes progressively smaller. It has been proposed that these solutions can be regenerated by electrolytic removal of the etched metal and oxidation of the resulting liquid (eg oxidation with air or oxygen containing gas). See, for example, U.S. Pat. Nos. 4,557,811 and 4,564,428. However, in practice, the apparatus and method proposed in this respect are inadequate in many respects, in particular in that they do not achieve a constant steady state etching efficiency throughout the method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、エッチング液の活性成分の回復とエッチングした金
属のエッチング液からの除去を連続または半連続式に行
うことによって適当なエッチング効率を保持するように
して、アルカリアンモニア性エッチング液を使用して基
材面から銅を有効にエッチングする装置と方法を提供す
ることである。
The problem to be solved is to maintain an appropriate etching efficiency by carrying out the recovery of the active component of the etching solution and the removal of the etched metal from the etching solution in a continuous or semi-continuous manner. Thus, there is provided an apparatus and method for effectively etching copper from the surface of a substrate using an alkaline ammoniacal etchant.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明はエッチング室中
で銅のエッチングに使用した加工用アルカリアンモニア
性エッチング液をエッチング室から「廃エッチング液」
として抜き出してこれを廃エッチング液の収集または貯
蔵容器に移し;廃エッチング貯蔵容器からの廃エッチン
グ液をそこから電解槽に抜き出して廃エッチング液を電
解して、銅のエッチングの結果として廃エッチング液に
含まれていたエッチングした金属(たとえば銅)の少な
くとも一部を陰極に折出した元素金属の形体で電解槽か
ら除去し;このように処理したエッチングした銅の含量
の減少した廃エッチング液を電解槽から「新鮮なエッチ
ング液」として抜き出して新鮮なエッチング液収集もし
くは貯蔵容器に移し;そして新鮮なエッチング液を新鮮
なエッチング貯蔵容器から抜き出してエッチング室に移
し、エッチング室にある加工用アルカリアンモニア性エ
ッチング液と混合する;装置と方法を提供する。
According to the present invention, an alkaline ammoniacal etching liquid for processing used for etching copper in an etching chamber is used as a "waste etching liquid" from the etching chamber.
As a result of copper etching, the waste etching solution is collected and transferred to a waste etching solution collection or storage container; the waste etching solution from the waste etching storage container is extracted into an electrolytic cell to electrolyze the waste etching solution. At least a portion of the etched metal (eg, copper) contained in the electrolytic cell is removed from the electrolytic cell in the form of elemental metal that has been extruded at the cathode; thus treated waste copper etchant having a reduced copper content is removed. The "fresh etching solution" is extracted from the electrolytic cell and transferred to a fresh etching solution collection or storage container; and the fresh etching solution is extracted from the fresh etching storage container and transferred to the etching chamber, and processing alkaline ammonia in the etching chamber is used. A reactive etchant; a device and method are provided.

【0007】[0007]

【発明の態様】再生法の一部として、酸素含有ガスを使
用して第一銅から第二銅への酸化を行い、アンモニアを
使用して加工用エッチング液の適切なpHを保つ。これ
らの再生用添加物は全エッチングおよび再生の系におけ
るいづれかの1以上の段階で使用することができる。本
発明の好ましい態様において、たとえば酸素とアンモニ
アは加工用アルカリアンモニア性エッチング液を含むエ
ッチング室に少なくとも周期的に供給されて適切なpH
を保ち、エッチング中に生じた第一銅(すなわち加工用
エッチング液の第二銅とエッチングされるべき金属銅と
の反応による第一銅の生成;そこでは金属は酸化され
(Cu→Cu+1)、第二銅は還元される(Cu+2
→Cu+1))は酸化されて(Cu+2)状態に戻る。
この加工用エッチング液の一部が(酸化銅の蓄積のため
にエッチング能力の減少した)廃エッチング液として抜
き出されると、それは次に電解槽中で処理されて(陰極
における銅金属への還元によって)その銅イオン含量が
減少する。この電解処理において、酸素とアンモニアも
放出され、電解した溶液にはなお依然として第一銅イオ
ンが存在する。この点から、電解したエッチング液は新
鮮なエッチング液貯蔵容器に、およびそこからエッチン
グ室に、アンモニアおよび/または酸素の添加なしに、
移すことができる。これはエッチング室においては、全
加工用エッチング液へのこれらのガスの必要な添加は必
要な場合に行われるという事実に依存している。然し別
法として、酸素および/またはアンモニアの添加は、エ
ッチング室に移送される前に電解したエッチング液に対
して行うこともできる。たとえば酸素および/またはア
ンモニアの添加は、新鮮なエッチング液貯蔵容器中で、
および/または貯蔵容器へ又は貯蔵容器からの移送の間
の点で行うこともできる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As part of a regeneration process, an oxygen-containing gas is used to oxidize cuprous to cupric and ammonia is used to maintain the proper pH of the working etchant. These rejuvenating additives can be used at any one or more stages in the total etching and rejuvenation system. In a preferred embodiment of the present invention, oxygen and ammonia, for example, are at least periodically supplied to an etching chamber containing an alkaline ammoniacal etching liquid for processing to provide a suitable pH.
And the formation of cuprous metal by the reaction of the cuprous metal formed during the etching (ie, the cupric metal of the working etchant with the metallic copper to be etched; where the metal is oxidized (Cu 0 → Cu +1 ), Cupric is reduced (Cu +2
→ Cu +1 )) is oxidized and returns to the (Cu +2 ) state.
Once a portion of this working etchant is withdrawn as waste etchant (with reduced etching capacity due to copper oxide buildup), it is then treated in the electrolytic cell (reduction to copper metal at the cathode). Its copper ion content is reduced. In this electrolytic treatment, oxygen and ammonia are also released, and cuprous ions are still present in the electrolyzed solution. From this point, the electrolyzed etchant is transferred to the fresh etchant reservoir and from there into the etching chamber, without the addition of ammonia and / or oxygen,
Can be transferred. This depends on the fact that in the etching chamber, the necessary addition of these gases to the total processing etchant takes place when necessary. However, as an alternative, the addition of oxygen and / or ammonia can also be carried out to the electrolyzed etching solution before it is transferred to the etching chamber. For example, the addition of oxygen and / or ammonia may be carried out in a fresh etchant reservoir
And / or at a point during transfer to or from the storage container.

【0008】この最も好ましい態様において、方法のい
づれかの過程で行われる酸素および/アンモニアの添加
の少なくとも一部は電解中に発生するガスをそれらの原
料として使用することができる。
In this most preferred embodiment, at least part of the oxygen and / or ammonia additions made during any of the steps of the process can utilize the gas evolved during electrolysis as their source.

【0009】エッチング速度増加剤としてアルカリアン
モニア性エッチング中に使用される添加物、たとえば少
量のハロゲン化アンモニウム、S、SeまたはTeを含
む水溶性アニオン、有機チオ化合物、および任意に前記
米国特許に記載されているような水溶性貴金属塩、は一
般にそれ自体はこの方法においては再生されず、従って
エッチング室に使用する加工用エッチング液に及び/ま
たはエッチング室に移される前の新鮮なエッチング液
に、周期的にまたは連続的に直接に計量される。
Additives used during alkaline ammoniacal etching as etch rate enhancers, such as small amounts of ammonium halides, water soluble anions containing S, Se or Te, organic thio compounds, and, optionally, those described in the aforementioned US patents. The water-soluble noble metal salts, as described above, are generally not regenerated by themselves in this way, and thus to the working etching solution used in the etching chamber and / or to the fresh etching liquid before being transferred to the etching chamber, Directly metered periodically or continuously.

【0010】この方法の過程において、電解処理中に、
特に塩化物含有の速度強大用添加物をアルカリアンモニ
ア性エッチング液に使用した場合の電解処理中に、硝酸
塩が生成することがある。これらの硝酸塩は一殿にアル
カリアンモニア性エッチング液中で限られた溶解度をも
ち、そして全エッチングおよび再生系の密閉性のため
に、硝酸塩は適当な低濃度(すなわち関心のある温度に
おける飽和濃度以下に保たれないと、全プロセスがエッ
チング工程および再生工程を通して続く際には系中に沈
殿して累進的に蓄積する。本発明の好ましい態様におい
て、これらの硝酸塩のを系から除去する工程が行われな
ければならない。これらの工程は全プロセス中の適当な
段階から(たとえばエッチング室または廃エッチング液
貯蔵容器または新鮮なエッチング液などから)エッチン
グ液を抜き出し、この抜き出し部分を処理してその硝酸
塩含量を(たとえば結晶化によって)なしにするか又は
少なくとも減少させ、その後にこのように処理したエッ
チング液を全系中の適当な工程に戻すことによって行わ
れる。好ましい態様において、硝酸塩の必要な程度の減
少はエッチング室から抜き出した加工用アルカリアンモ
ニア性エッチング液の一部の少なくとも周期的な処理に
よって行われる。
In the course of this method, during the electrolytic treatment,
In particular, nitrate may be formed during the electrolytic treatment when a chloride-containing rate-increasing additive is used in an alkaline ammoniacal etching solution. These nitrates all have limited solubility in alkaline ammoniacal etchants, and due to the tightness of the overall etch and regenerator system, nitrates should be at a reasonably low concentration (ie below the saturation concentration at the temperature of interest). If not maintained, the entire process precipitates and progressively accumulates in the system as it continues through the etching and regeneration steps.In a preferred embodiment of the invention, the step of removing these nitrates from the system is performed. These steps are performed by withdrawing the etchant from an appropriate stage in the overall process (eg from the etching chamber or waste etchant reservoir or fresh etchant) and treating this withdrawal portion to determine its nitrate content. Is eliminated (at least by crystallization) or at least reduced and then treated in this way In a preferred embodiment, the required degree of nitrate reduction is achieved by at least a periodic step of a portion of the working alkaline ammoniacal etchant withdrawn from the etch chamber. It is done by processing.

【0011】本発明による装置と方法はアルカリアンモ
ニア性エッチング液を実質的に一定の組成に、好ましく
は効率的で迅速なエッチングを確実に行う組成に、保つ
ように究極的に設計される。このようにして、高度の信
頼性のある適合性が多量の銅被覆基材のエッチングに使
用されるこの方法において固有のものとなる。従って、
エッチングされるべきほゞ均一量の銅をもつ特定の基材
について確立された滞留時間は、この予め定めた時間で
不十分なエッチングに導くかも知れないエッチング液の
組成変化に過度の心配をすることなしに、このような基
体の多数をエッチングする全過程にわたって信頼性よく
適用することができる。同時にもちろん、エッチング液
の効率的な再生は一般に改良されたプロセスの経済性を
もたらす。
The apparatus and method according to the present invention is ultimately designed to keep the alkaline ammoniacal etchant at a substantially constant composition, preferably one that ensures efficient and rapid etching. In this way, a high degree of reliable compatibility is inherent in this method used for etching large amounts of copper clad substrates. Therefore,
The dwell time established for a particular substrate with a nearly uniform amount of copper to be etched makes one too worried about the compositional changes of the etchant that may lead to inadequate etching at this predetermined time. It can be reliably applied throughout the entire process of etching a large number of such substrates, without needing to do so. At the same time, of course, efficient regeneration of the etchant generally results in improved process economics.

【0012】周知の再生法において、処理されるべき溶
液の量、および/またはそのような処理を完了するに必
要な時間、に比べての特定の操作の限られた能力は多く
の場合、加工用エッチング液の組成の広い動揺、および
従って全プロセスの過程にわたってのある与えられた時
間におけるそのエッチング速度の広い動揺をもたらす。
これに対して、本発明においては装置および方法は再生
および補給のためのエッチング液からの抜き出しは規則
的な周期間隔で又は連続的に起り、それによって実質的
に一定のエッチング液組成が保たれるように設計され配
置される。それはまた、廃エッチング液用の貯蔵容器お
よび新鮮な液用の貯蔵容器の使用によりこれらの液の蓄
積を可能にし、従って再生をエッチングとは実質的に無
関係に行うことを可能にする。
In known regeneration methods, the limited ability of a particular operation, as a function of the amount of solution to be treated and / or the time required to complete such treatment, is often processed. It results in a wide fluctuation of the composition of the etching solution, and thus of its etching rate at a given time over the course of the whole process.
In contrast, in the present invention, the apparatus and method are such that withdrawal from the etchant for regeneration and replenishment occurs at regular periodic intervals or continuously, thereby maintaining a substantially constant etchant composition. It is designed and arranged to be It also allows the storage of waste etchant and storage of fresh liquor by the use of these liquors, thus allowing the regeneration to take place substantially independently of the etching.

【0013】本発明の装置と方法は系の適切なパラメー
タ(たとえばpH、溶解酸素、比重、レベルセンサな
ど)のオン・ストリーム計測のためのセンサと組合せ
て、およびこれらの測定特性に必要に応じて応答する付
随制御機器と組合せて操作するのが好ましい。
The apparatus and method of the present invention may be combined with sensors for on-stream measurement of appropriate system parameters (eg pH, dissolved oxygen, specific gravity, level sensors, etc.), and as needed for these measurement characteristics. It is preferable to operate in combination with an accompanying control device that responds with.

【0014】[0014]

【実施例】本発明を添付の図1を参照して具体的に説明
する。前述のように、本発明の装置と方法は銅エッチン
グに使用するアルカリアンモニア性エッチング液に関し
て、特にその基本成分がアニオン形体で酸素を含む非ハ
ロゲン銅およびアンモニウム塩たとえば硫酸第二銅およ
び硫酸アンモニウムであるそのようなエッチング液、な
かでも特に米国特許第4,784,785号に示されて
いるようなエッチング速度増大添加物を含むエッチング
液に関して適用される。
The present invention will be described in detail with reference to the accompanying FIG. As mentioned above, the apparatus and method of the present invention relates to an alkaline ammoniacal etchant used for copper etching, in particular its non-halogenated copper and ammonium salts containing oxygen in the anionic form, such as cupric sulfate and ammonium sulfate. It applies to such etchants, especially those containing etch rate enhancing additives such as those shown in US Pat. No. 4,784,785.

【0015】本発明でいう「廃エッチング液」および
「廃エッチング液の再生」とは、銅をエッチングする能
力のすべてが失なわれたという意味での真の「廃」エッ
チング液を意味するものではない。むしろ、この用語は
銅のエッチングに使用した結果として活性なエッチング
用成分が減少しエッチングした材料(銅塩の形体)の濃
度が増大したアルカリアンモニア性エッチング液の記述
を容易にするために使用されるものである。
The terms "waste etching solution" and "regeneration of waste etching solution" as used in the present invention mean a true "waste" etching solution in the sense that all the ability to etch copper has been lost. is not. Rather, this term is used to facilitate the description of alkaline ammoniacal etchants that have been used to etch copper, resulting in reduced active etching components and increased concentrations of etched material (in the form of copper salts). It is something.

【0016】図1を参照して、加工用アルカリアンモニ
ア性エッチング液はエッチング室10においてエッチン
グされるべき基材と接触せしめられる。エッチング法は
浸漬エッチング法であることができる。この場合には、
基材は適当な容器中の加工用エッチング浴中に浸漬され
る。あるいはまたエッチング法はスプレーエッチング法
であることができ、この場合にはエッチング液が適当な
寸法の容器に収容される適当な噴霧装置(図示せず)に
供給され、基体上に噴霧され、そして流出する噴霧液が
収集される。流出するエッチング液を循環させてエッチ
ング室10内の噴霧装置に戻す設備を付けることができ
る。代表的に、エッチング法は室温〜130°Fの範囲
の加工浴温度において行われる。
Referring to FIG. 1, a working alkaline ammoniacal etchant is contacted in an etching chamber 10 with a substrate to be etched. The etching method can be a dip etching method. In this case,
The substrate is immersed in the working etching bath in a suitable container. Alternatively, the etching method can be a spray etching method, in which case the etching liquid is supplied to a suitable spraying device (not shown) housed in a container of suitable size, sprayed onto the substrate, and The spray liquid flowing out is collected. It is possible to provide a facility for circulating the flowing out etching solution and returning it to the spraying device in the etching chamber 10. Typically, the etching method is carried out at a processing bath temperature in the range of room temperature to 130 ° F.

【0017】エッチング室10の加工用エッチング液の
予め定めた部分は廃エッチング液としてそこから(たと
えばポンプ16によって)ライン15に抜き出されて廃
エッチング液貯槽(20)に送られて蓄積され、その後
に必要に応じて更なる処理のために抜き出される。すな
わち、廃エッチング液貯槽20からの廃エッチング液の
一部はそこから(たとえばポンプ26を介して)ライン
25に抜き出され電解槽30に送られる。電解槽30は
整流器に接続する陽極と陰極を含み、廃エッチング液に
含まれるエッチングした金属(銅)の少なくとも一部を
陰極上に金属状態で析出させるに有効な電流密度で操作
される容器または容器類の平行なセットでありうる。電
解中に酸素とアンモニアが放出されるが、これらは後述
のように排気して第一銅を第二銅に酸化するために及び
エッチング浴中に好適なpH(たとえば8〜10)を保
持するために、プロセスの他の段階において使用するこ
とができる。
A predetermined portion of the etching liquid for processing in the etching chamber 10 is withdrawn as a waste etching liquid from there (for example by a pump 16) to a line 15 and sent to a waste etching liquid storage tank (20) for accumulation. It is then withdrawn for further processing if necessary. That is, a part of the waste etching liquid from the waste etching liquid storage tank 20 is extracted from there (for example, via the pump 26) to the line 25 and sent to the electrolytic cell 30. The electrolytic cell 30 includes an anode and a cathode connected to a rectifier, and is operated at a current density effective for depositing at least a part of etched metal (copper) contained in the waste etching solution on the cathode in a metal state or It can be a parallel set of containers. Oxygen and ammonia are released during electrolysis which keeps a suitable pH (e.g. 8-10) for evacuation and oxidation of cuprous to cupric as described below and in the etching bath. For use in other stages of the process.

【0018】また、前述のように、電解操作中に、特に
加工用エッチング浴中に塩化物含有エッチング速度増大
用の添加した場合の電解操作中に、硝酸塩が生成する可
能性があるが、このような硝酸塩は後述のように処理さ
れる。
Further, as described above, nitrate may be generated during the electrolytic operation, particularly during the electrolytic operation when the chloride-containing etching rate increasing additive is added to the processing etching bath. Such nitrates are treated as described below.

【0019】今やエッチングした金属成分の減少した電
解槽30からの新鮮なエッチング液はライン35におい
て(たとえばポンプ36を介して)新鮮なエッチング液
の貯槽40に抜き出され、そこに必要があるまで貯蔵さ
れる。
The fresh etchant from the now-depleted electrolytically depleted electrolytic cell 30 is withdrawn in line 35 (eg, via pump 36) to a fresh etchant reservoir 40 until needed. Stored.

【0020】新鮮なエッチング貯槽40から、新鮮なエ
ッチング液が(たとえばポンプ46を介して)ライン4
5を通ってエッチング室10に抜き出され、そこで加工
用アルカリアンモニア性エッチング液と混合される。
From the fresh etching reservoir 40, fresh etching liquid (eg, via pump 46) is fed into line 4
It is taken out to the etching chamber 10 through 5 and mixed there with an alkaline ammoniacal etching liquid for processing.

【0021】エッチングおよび再生の方法において、加
工用アルカリアンモニア性エッチング液中に必要な第二
銅イオンに第一銅を酸素(それ自体または酸素含有ガ
ス)を使用すること、および加工用エッチング浴のpH
を保つためにアンモニアを使用すこと、が必要である。
図1に示すように、酸素とアンモニアはエッチング室1
0の加工用エッチング液に直接に添加される。この添加
はたとえば内部に配置した多孔質隔膜管を通して、また
は供給源ライン101および102によってそれぞれ供
給される。このようにして、エッチングされた銅金属の
酸化において生成した第一銅イオンおよび加工用エッチ
ング液中の第二銅イオンの対応する減少は全体として又
は部分的に所望のCu+2状態に酸化され、そして適切
な操作pHが加工用エッチング液中に保たれる。別法と
して、またはエッチング室中の液への直接の酸素とアン
モニアの供給に加えて、加工用エッチング液の一部(廃
エッチング液として抜き出した部分とは別のもの)をエ
ッチング室10から少なくとも周期的に抜き出し、別の
抜き出し容器中で必要に応じて酸素および/またはアン
モニアで処理し、そしてエッチング室10の加工用エッ
チング浴に戻すことができる。
In the etching and regeneration method, cuprous oxygen (either itself or an oxygen-containing gas) is used for the cupric ions required in the processing alkaline ammoniacal etching solution, and the etching bath for processing is used. pH
It is necessary to use ammonia to keep the.
As shown in FIG. 1, oxygen and ammonia are removed from the etching chamber 1
0 is added directly to the processing etchant. This addition is supplied, for example, through a porous membrane tube placed inside or by source lines 101 and 102, respectively. In this way, the corresponding depletion of cuprous ions produced in the oxidation of the etched copper metal and cupric ions in the working etching solution is wholly or partly oxidized to the desired Cu +2 state, And an appropriate operating pH is maintained in the etching solution for processing. Alternatively, or in addition to the direct supply of oxygen and ammonia to the liquid in the etching chamber, at least a part of the etching liquid for processing (other than the portion extracted as the waste etching liquid) is removed from the etching chamber 10. It can be withdrawn periodically, optionally treated with oxygen and / or ammonia in another withdrawal vessel and returned to the working etching bath of the etching chamber 10.

【0022】系が上記のように操作されるとき、エッチ
ング室10から抜き出された廃エッチング液、すなわち
廃エッチング液貯槽20、電解槽30および新鮮なエッ
チング液貯槽を通って処理されてエッチング室10に戻
るエッチング液、はエッチング室10に戻す前に酸素ま
たはアンモニアを必ずしも処理することを必要としな
い。すなわち、このように処理された廃エッチング液に
存在する第二銅イオンおよび/またはアンモニア不足は
その一部が処理された廃エッチングの一部となる加工用
エッチング液の処理過程において簡単に取扱うことがで
きる。それにもかかわらず、廃エッチング液は電解した
後に、それが加工用エッチング液との混合のためにエッ
チング室10に戻る前の地点において、酸素および/ま
たはアンモニアで処理することが依然として望ましいこ
とでありうる。この目的にとって、このような処理に好
都合な場所は新鮮なエッチング液貯槽40中にある。そ
こでは新鮮なエッチング液を必要に応じてアンモニアお
よび/または酸素と混合することができる(図中42で
示す)。事実、これらの添加を行う手段は電解で生成し
たガス(酸素、アンモニア)を新鮮なエッチング液貯蔵
容器40に含まれる新鮮なエッチング液に(たとえばラ
イン43を介して)直接に送入するか、あるいはその代
りに又はそれに加えて酸素および/またはアンモニアを
他の別の手段(たとえば多孔質管42)によって新鮮な
エッチング貯蔵容器40に加えることである。
When the system is operated as described above, it is processed through the waste etching liquid withdrawn from the etching chamber 10, that is, the waste etching liquid storage tank 20, the electrolytic cell 30, and the fresh etching liquid storage tank. The etchant returning to 10 does not necessarily have to be treated with oxygen or ammonia before returning to the etching chamber 10. That is, the cupric ion and / or ammonia deficiency present in the waste etching liquid treated in this way should be easily handled in the process of the processing etching liquid, a part of which is part of the treated waste etching liquid. You can Nevertheless, it is still desirable to treat the waste etchant with oxygen and / or ammonia after electrolysis and at a point before it returns to the etching chamber 10 for mixing with the working etchant. sell. For this purpose, a convenient location for such processing is in the fresh etchant reservoir 40. There, fresh etchant can optionally be mixed with ammonia and / or oxygen (indicated by 42 in the figure). In fact, the means for making these additions may be to deliver the electrolyzed gas (oxygen, ammonia) directly into the fresh etchant contained in the fresh etchant reservoir 40 (eg via line 43), or Alternatively or additionally, oxygen and / or ammonia may be added to the fresh etching storage container 40 by other alternative means (eg, porous tube 42).

【0023】別法としてまたは上記のことに加えて、電
解工程からの新鮮なエッチング液は新鮮なエッチング液
貯槽40に供給される前に又は該貯槽40を去った後
に、別の槽において酸素および/またはアンモニアで処
理することができる。いづれの場合にも、特に新鮮なエ
ッチング液がその貯蔵装置を去った後に行う場合には、
同じ場所を使用して酸素および/またはアンモニアをエ
ッチング室10から抜き出した加工用エッチング液の部
分に送って処理し、これを前述のようにエッチング室に
戻すための設備を作ることができる。
Alternatively or in addition to the above, the fresh etchant from the electrolysis process may contain oxygen and oxygen in a separate bath before it is fed to the fresh etchant reservoir 40 or after leaving the reservoir 40. And / or can be treated with ammonia. In any case, especially if a fresh etchant is done after leaving its storage,
Using the same location, oxygen and / or ammonia can be sent to the portion of the etching liquid for processing that has been withdrawn from the etching chamber 10 for processing, and a facility for returning this to the etching chamber can be prepared as described above.

【0024】前述のように、電解工程で発生する混合ガ
スの全部または一部はエッチング室10に直接に送って
加工用エッチング液に酸素および/またはアンモニアを
供給することができる。
As described above, all or part of the mixed gas generated in the electrolysis process can be directly sent to the etching chamber 10 to supply oxygen and / or ammonia to the etching liquid for processing.

【0025】前述のように、硝酸銅および/または硝酸
アンモニウムあるいはその錯体は廃エッチング液の電解
処理の結果として生成することがあり、塩化物含有のエ
ッチング速度増大添加物を加工用アルカリアンモニア性
エッチング液中に使用するときにその傾向はもっと顕著
になるようにみえる。エッチングおよび再生の諸工程の
全過程を通して蓄積が許されるならば、そして系全体が
実質的に閉鎖系であるならば、これらの硝酸塩は究極的
にエッチング室10(または他の装置)中の飽和水準を
越えて沈殿が生じ、これがエッチング液を含む装置を妨
害し及び/又は閉塞させるという問題、ならびに固体の
蓄積により操作を中断してその固体を除去する必要性と
いう問題を生ぜしめる。本発明の好ましい態様におい
て、全系の1つ以上の段階においてこれらの硝酸塩の含
量を無くすか又は少なくとも減少させるための手段が提
供される。
As mentioned above, copper nitrate and / or ammonium nitrate or complexes thereof may form as a result of the electrolytic treatment of the waste etchant, and chloride-containing etch rate enhancing additives may be added to the alkaline ammoniacal etchant for processing. The trend seems to be more pronounced when used inside. These nitrates will eventually saturate in the etching chamber 10 (or other equipment) if accumulation is allowed throughout the entire process of etching and regeneration and if the overall system is substantially closed. Precipitation occurs above the level, which creates the problem of obstructing and / or blocking the equipment containing the etchant, as well as the need to interrupt the operation to remove the solids due to the accumulation of solids. In a preferred embodiment of the invention, means are provided for eliminating or at least reducing the content of these nitrates in one or more stages of the overall system.

【0026】好ましくは、これらの硝酸塩の除去を行う
手段は結晶化および更にエッチング室10から少なくと
も周期的に抜き出される加工用エッチング液の一部の結
晶化処理である。この目的のために、結晶槽60を使用
して、エッチング室10からライン64を介して抜き出
される加工用エッチング液の部分を、加工用エッチング
液中に比べて硝酸塩の溶解度が減少する温度に冷却し、
それによって結晶槽中の硝酸塩の少なくとも一部を固体
として沈殿させる。このように処理して今や硝酸塩含量
の減少したエッチング液は加工用エッチング液としてラ
イン65を介してエッチング室10に戻して結晶槽より
高い温度のエッチング液と混合して硝酸塩を可溶化する
能力を増大させ、それによってエッチング室10での硝
酸塩の沈殿を無くす。結晶槽60はその容量、効率およ
び冷却コイル面積がエッチング室10から抜き出すに必
要な量のエッチング液に必要な温度低下を生ぜしめて硝
酸塩を飽和濃度以下に保つに十分なものである限り、任
意の適当な種類または構造のものであることができる。
Preferably, the means for removing these nitrates is crystallization and further crystallization of a part of the etching liquid for processing which is withdrawn from the etching chamber 10 at least periodically. For this purpose, the crystallization tank 60 is used to bring the portion of the etching liquid for processing, which is withdrawn from the etching chamber 10 through the line 64, to a temperature at which the solubility of nitrate is reduced as compared with that in the etching liquid for processing. Cool down
This causes at least some of the nitrate in the crystallizer to precipitate as a solid. The etching solution, which is now reduced in nitrate content after being treated in this way, is returned to the etching chamber 10 as a processing etching solution through the line 65 and mixed with the etching solution having a temperature higher than that of the crystallization tank to solubilize the nitrate. Increase, thereby eliminating nitrate precipitation in the etching chamber 10. The crystallizer 60 is of any capacity, efficiency and cooling coil area, as long as it is sufficient to cause the required temperature drop for the amount of etchant required to withdraw from the etching chamber 10 and keep the nitrate below saturation. It can be of any suitable type or construction.

【0027】上記の別法として、または上記に加えて、
硝酸塩の除去はこの方法中の他の溶液、たとえばこのよ
うな処理のためのそれぞれの貯槽から抜き出された廃エ
ッチング液または新鮮なエッチング液の処理によって行
うことができる。
Alternatively, or in addition to the above,
Nitrate removal can be accomplished by treatment of other solutions in the process, such as waste etchant or fresh etchant withdrawn from each reservoir for such treatment.

【0028】定常状態の操作において、装置はエッチン
グ室10中に比較的一定組成の加工用エッチング液の比
較的一定容量を保つように設計され、そしてこの目的を
達成するために容易に自動化することができる。すなわ
ち、特定のプロセスパラメータおよび組成パラメータを
測定して、これに応答して操作しうる好適な制御/論理
回路を使用することができる。図1の好ましい態様に示
すように、制御ユニット100を主として使用してエッ
チング室10中の加工用エッチング液の比重に関する情
報をエッチングした銅およびこれに対応する加工浴中の
活性成分の消耗の尺度として理解する。任意に、制御ユ
ニット100はライン15を介してエッチング室10か
ら抜き出される廃エッチング液の量と比重に関する情報
を追加情報として理解して加工用エッチング液によって
エッチングされた銅の量および活性成分の消耗を示すの
に使用することができる。
In steady state operation, the apparatus is designed to maintain a relatively constant volume of processing etchant of relatively constant composition in the etching chamber 10, and can be readily automated to achieve this end. You can That is, certain process and composition parameters can be measured and suitable control / logic circuits that can operate in response can be used. As shown in the preferred embodiment of FIG. 1, the control unit 100 is mainly used to provide information on the specific gravity of the working etchant in the etching chamber 10 and a corresponding measure of the depletion of the active ingredient in the working bath. To understand as. Optionally, the control unit 100 understands, as additional information, information regarding the amount and specific gravity of the waste etching liquid extracted from the etching chamber 10 via the line 15 to determine the amount of copper and the active component of the copper etched by the processing etching liquid. Can be used to indicate exhaustion.

【0029】非再生性添加物のために、制御ユニット1
00でえられた情報は必要に応じて、適当量の新鮮な添
加物をエッチング室10にはこぶ移送部材(図1に示す
ポンプ12)を活性化するのに使用することができる。
装置の主要な再生性活性成分に関して、制御ユニット1
00を使用して、加工用エッチング液を補充するために
新鮮なエッチング液貯槽40からの適量の新鮮なエッチ
ング液をはこぶ移送部材を活性化させる。同時に、実質
的に等容積の加工用エッチング液を(廃エッチング液と
して)をエッチング室10からオーバーフローまたはポ
ンプ移送により廃エッチング貯槽20に抜き出す。
Control unit 1 for non-renewable additives
The information provided in 00 can be used to activate the hump transfer member (pump 12 shown in FIG. 1) into the etching chamber 10 with an appropriate amount of fresh additive, if desired.
Control unit 1 for major regenerative active ingredients of the device
00 is used to activate the transfer member which picks up an appropriate amount of fresh etchant from the fresh etchant reservoir 40 to replenish the working etchant. At the same time, a substantially equal volume of the etching liquid for processing (as waste etching liquid) is withdrawn from the etching chamber 10 into the waste etching storage tank 20 by overflow or pumping.

【0030】貯槽20中の廃エッチング液は、その一部
を電解槽30にはこび、その後に新鮮なエッチング貯槽
40にはこぶ必要がくるまで蓄積させる(および必要な
らば加熱する)ことができる。電解槽30中の廃エッチ
ング液は比重および/またはアンペア時および/または
滞留時間によってモニタして、十分な量のエッチングし
た銅そこから除去されて金属銅の形体で陰極上に析出し
た時刻を決定することができる。情報は制御器200に
よって理解される。制御器200はこのように処理した
液を新鮮なエッチング液貯槽にはこぶ移動部材を応答的
に作動して電解槽を廃エッチング液貯槽20から(ポン
プ26を介して)多量の廃エッチング液で再びみたす。
A portion of the waste etchant in reservoir 20 can spill into electrolyzer 30 and then into fresh etch reservoir 40 (and heat if necessary) to pit. The waste etchant in the electrolytic cell 30 is monitored by specific gravity and / or ampere hours and / or residence time to determine the time at which a sufficient amount of etched copper has been removed therefrom and deposited on the cathode in the form of metallic copper. can do. The information is understood by the controller 200. The controller 200 responsively operates the moving member that humps the thus treated solution into the fresh etching solution storage tank to reactivate the electrolytic cell from the waste etching solution storage tank 20 (through the pump 26) with a large amount of the waste etching solution. See

【0031】追加の制御をこの装置中に使用することが
できる。最も注目すべき制御はpHおよび溶解酸素の計
量読み取りからの情報を理解してアンモニア(例えば無
水アンモニア)と酸素の添加をこれに応答して作動し調
節する制御である。
Additional controls can be used in this device. The most notable control is the control that understands the information from the pH and dissolved oxygen readings and activates and regulates the addition of ammonia (eg anhydrous ammonia) and oxygen in response.

【0032】またもちろん、種々の貯槽(例えば廃エッ
チング液および/または新鮮なエッチング液用の貯槽)
に所望もしくは必要ならば攪拌器を付けることができ、
そして/または攪拌手段または溶液移動を保つ手段とし
て液の抜き出しおよび循環の部材を備えることもでき
る。
Also, of course, various storage tanks (eg storage tanks for waste etching solution and / or fresh etching solution).
Can be equipped with a stirrer if desired or necessary,
And / or a member for extracting and circulating the liquid may be provided as a stirring means or a means for keeping the movement of the solution.

【0033】[0033]

【発明の効果】一般的にいって、本発明の装置は、新鮮
なエッチング液の貯槽40からの補充されたエッチング
液の添加がこれに対応する廃エッチング液の抜き出しお
よび廃エッチング液の再生の引き金になる場合の供給お
よび排出系として最も良く操作される。然しながら、本
発明の重要な特徴は再生がエッチング法とは無関係に行
われ継続されて、新鮮なエッチング液がその貯槽40に
蓄積され保持され、そして廃エッチング液がこれに対応
してその貯槽20から抜き出される点にある。廃エッチ
ング液貯槽と新鮮エッチング液貯槽の両貯槽の使用によ
って、本発明の装置は容量および/または流量限定の工
程(たとえば廃エッチング液の電解)によってこの点に
関する制限を受けることなしに、実質的に周期的な補充
および抜き出し要求に対してさえ応答しうるように配置
される。
In general, the apparatus of the present invention provides that the addition of the replenished etchant from the fresh etchant reservoir 40 corresponds to the withdrawal of the waste etchant and the regeneration of the waste etchant. It is best operated as a triggering supply and discharge system. However, an important feature of the present invention is that regeneration is continued and independent of the etching process, fresh etchant is stored and retained in the reservoir 40, and waste etchant is correspondingly retained in the reservoir 20. It is in the point of being extracted from. The use of both waste etchant and fresh etchant reservoirs allows the apparatus of the present invention to be substantially free of limitations in this regard due to capacity and / or flow limited processes (eg electrolysis of waste etchant). Are arranged to be able to respond to even periodic refill and withdrawal requests.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の装置と方法の好ましい態様の概要を示
す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram outlining a preferred embodiment of the apparatus and method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エッチング室 20 廃エッチング液貯槽 30 電解槽 40 新鮮エッチング液貯槽 60 結晶槽 100 制御ユニット 10 etching chamber 20 waste etching liquid storage tank 30 electrolysis tank 40 fresh etching liquid storage tank 60 crystallizing tank 100 control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター イー クカンキス アメリカ合衆国コネチカット州 06798 ウッドバリー クォーサポーグ ロード 245 ─────────────────────────────────────────────────── ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— — — — — — — — — Stockalzie Woodbury Quartsawg Road 245

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非ハロゲン第2銅およびアンモニウム塩
を含み8.0〜10.0の範囲のpHをもつ加工用アル
カリアンモニア性エッチング液で銅金属をエッチングし
且つ該エッチング液を再生する方法であって、次の諸工
程すなわち、 (a)エッチング室中で該加工用アルカリアンモニア性
エッチング液により銅金属をエッチングし; (b)加工用エッチング液の所望のエッチング能力と濃
度に比べてエッチング能力が減少しエッチングした銅濃
度が増大した廃エッチング液として、エッチング室から
加工用アルカリアンモニア性エッチング液の少なくとも
一部を抜き出し、そして該廃エッチング液を収集容器に
移して該液を蓄積し; (c)該廃エッチング液収集容器から廃エッチング液の
少なくとも一部を抜き出し、そしてこれを陽極および陰
極をもつ電解槽に移して廃エッチング液を電解にかけて
エッチングした銅を陰極上に銅金属として析出させるこ
とによってエッチングした銅の濃度を減少させ; (d)工程(c)で処理した廃エッチング液を、廃エッ
チング液中のエッチングした銅に比べてエッチングした
銅濃度が減少した新鮮なエッチング液として抜き出して
これを収集容器に移して新鮮なエッチング液を蓄積し; (e)この新鮮なエッチング液の少なくとも一部を加工
用アルカリアンモニア性エッチング液として該エッチン
グ室に移し;そして (f)この新鮮なエッチング液および/または加工用ア
ルカリアンモニア性エッチング液に、加工用アルカリア
ンモニア性エッチング液中に第2銅イオンの所望水準を
保つに十分な酸素および加工用アルカリアンモニア性エ
ッチング液のpHを8〜10の範囲に保つに十分なアン
モニアを供給する;諸工程から成ることを特徴とする方
法。
1. A method of etching copper metal and regenerating the etching solution with a processing alkaline ammoniacal etching solution containing a halogen-free cupric acid and an ammonium salt and having a pH in the range of 8.0 to 10.0. Then, the following steps are performed: (a) etching copper metal with the alkaline ammoniacal etching solution for processing in the etching chamber; (b) etching ability compared to the desired etching capacity and concentration of the etching solution for processing. At least a portion of the processing alkaline ammoniacal etching solution is removed from the etching chamber as a waste etching solution having a reduced concentration and an increased copper concentration that has been etched, and the waste etching solution is transferred to a collection container to accumulate the solution. c) Withdraw at least a part of the waste etching liquid from the waste etching liquid collection container, And to remove the concentration of the etched copper by electrolyzing a waste etching solution into the electrolytic cell having a cathode and depositing the etched copper as copper metal on the cathode; (d) the waste etching treated in step (c). The liquid is withdrawn as a fresh etching liquid having a reduced concentration of etched copper as compared to the etched copper in the waste etching liquid and transferred to a collecting container to accumulate the fresh etching liquid; (e) this fresh etching liquid At least a portion of the solution is transferred to the etching chamber as a working alkaline ammoniacal etching solution; and (f) the fresh etching solution and / or the working alkaline ammoniacal etching solution is added to the working alkaline ammoniacal etching solution. Sufficient oxygen and alkaline alkali ammonia for processing to maintain the desired level of cupric ion Wherein the consisting of various steps; provide sufficient ammonia to maintain the pH of the etching solution in the range of 8-10.
【請求項2】 工程(f)の酸素およびアンモニアの供
給を加工用アルカリアンモニア性エッチング液にのみ行
う請求項1の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the supply of oxygen and ammonia in step (f) is carried out only to the working alkaline ammoniacal etching liquid.
【請求項3】 工程(f)の酸素およびアンモニアの供
給を新鮮なエッチング液および加工用アルカリアンモニ
ア性エッチング液の双方に対して行う請求頂1の方法。
3. The method of claim 1 wherein the oxygen and ammonia feeds of step (f) are provided to both the fresh etchant and the working alkaline ammoniacal etchant.
【請求項4】 工程(f)の酸素およびアンモニアの供
給が、少なくとも部分的に工程(c)の電解で発生する
酸素およびアンモニアを使用する請求項1の方法。
4. The method of claim 1, wherein the oxygen and ammonia feed of step (f) uses oxygen and ammonia generated at least in part in the electrolysis of step (c).
【請求項5】 工程(c)の電解中に硝酸塩が生成し、
そして該硝酸塩の少なくとも1部が加工用アルカリアン
モニア性エッチング液および/または新鮮なエッチング
液および/または廃エッチング液から少なくとも周期的
に除去される請求項1の方法。
5. Nitrate is formed during the electrolysis of step (c),
The method of claim 1, wherein at least a portion of said nitrate is at least periodically removed from the working alkaline ammoniacal etchant and / or fresh etchant and / or waste etchant.
【請求項6】 硝酸塩がエッチング液からの硝酸塩の結
晶化および沈殿によって除去される請求項5の方法。
6. The method of claim 5, wherein the nitrate is removed by crystallization and precipitation of the nitrate from the etchant.
【請求項7】 廃エッチング液として抜き出す部分とは
別に、エッチング室から加工用エッチング液の一部を抜
き出し、この別の抜き出し部材を低温処理にかけて該別
の抜き出し部分から沈殿した硝酸塩を分離し、そしてこ
の分離した別の抜き出し部分をエッチング室に戻すこと
によって硝酸塩を加工用アルカリアンモニア性エッチン
グ液から硝酸塩を除去する請求項6の方法。
7. A part of the etching liquid for processing is extracted from the etching chamber separately from the part to be extracted as the waste etching liquid, and the other extraction member is subjected to low temperature treatment to separate the precipitated nitrate from the other extraction part, 7. The method according to claim 6, wherein the nitrate is removed from the working alkaline ammoniacal etching solution by returning the separated another extracted portion to the etching chamber.
【請求項8】 廃エッチング液としてエッチング室から
抜き出される加工用アルカリアンモニア性エッチング液
の容積計量部分が、加工用アルカリアンモニア性エッチ
ング液としてエッチング室に移される新鮮なエッチング
液の容積計量部分に実質的に対応する請求項1の方法。
8. A volume measuring portion of a processing alkaline ammoniacal etching liquid extracted as a waste etching liquid from the etching chamber is a volume measuring portion of a fresh etching liquid transferred to the etching chamber as a processing alkaline ammonia etching liquid. The method of claim 1 which substantially corresponds.
【請求項9】 廃エッチング液としてエッチング室から
加工用エッチング液の一部の抜き出し、および加工用ア
ルカリ液としてエッチング室への新鮮なエッチング液の
移動、が間けつ的である請求項8の方法。
9. The method according to claim 8, wherein a part of the etching liquid for processing is withdrawn from the etching chamber as a waste etching liquid, and a fresh etching liquid is moved to the etching chamber as an alkaline liquid for processing. ..
【請求項10】 非ハロゲン第2銅およびアンモニウム
塩を含み8.0〜10.0の範囲のpHをもつ加工用ア
ルカリアンモニア性エッチング液で銅金属をエッチング
し且つ該エッチング液を再生する装置であって、次の諸
要素すなわち、 (a)銅含有基材を加工用アルカリアンモニア性エッチ
ング液でエッチングするためのエッチング室; (b)加工用エッチング液の所望のエッチング能力と濃
度に比べてエッチング能力が減少しエッチングした銅濃
度が増大した廃エッチング液を蓄積するための収集容
器; (c)加工用エッチング液の少なくとも一部を廃エッチ
ング液として廃エッチング液収集容器に抜き出すための
部材; (d)陽極と陰極を含み、エッチング液からエッチング
した銅を金属の形体で陰極上に析出させることによって
除去するようになっている電解槽; (e)廃エッチング液収集容器から廃エッチング液の少
なくとも一部を上記電解槽に抜き出すための部材; (f)廃エッチング液中のエッチングした銅濃度に比べ
てエッチングした銅の減少した新鮮なエッチング液を蓄
積するための部材; (g)電解槽から廃エッチング液の少なくとも一部を新
鮮なエッチング液として新鮮なエッチング液収集装置に
抜き出すための部材; (h)新鮮なエッチング液を加工用エッチング液として
エッチング室に移動させる部材;および (i)新鮮なエッチング液もしくは加工用エッチング液
の少なくとも一部に、加工用エッチング液中に所望濃度
の第2銅イオンと8〜10の範囲のpHを保つに十分な
量の酸素とアンモニアを補給するための部材;を備えて
成ることを特徴とする装置。
10. An apparatus for etching copper metal with a processing alkaline ammoniacal etching solution having a pH in the range of 8.0 to 10.0 and containing non-halogen cupric and ammonium salts, and regenerating the etching solution. Therefore, the following elements are provided: (a) an etching chamber for etching a copper-containing substrate with a processing alkaline ammoniacal etching solution; (b) etching compared to a desired etching capacity and concentration of the processing etching solution. (C) A member for collecting at least a part of the etching liquid for processing as a waste etching liquid into the waste etching liquid collecting container; d) including an anode and a cathode, by depositing copper etched from an etching solution in the form of a metal on the cathode. An electrolytic bath adapted to be removed; (e) a member for extracting at least a part of the waste etching liquid from the waste etching liquid collection container into the electrolytic bath; (f) comparing the etched copper concentration in the waste etching liquid (G) A member for discharging at least a part of the waste etching liquid from the electrolytic cell as a fresh etching liquid to a fresh etching liquid collecting device; h) a member for moving the fresh etching liquid to the etching chamber as a processing etching liquid; and (i) at least a part of the fresh etching liquid or the processing etching liquid, with a second copper having a desired concentration in the processing etching liquid. A member for replenishing ions and a sufficient amount of oxygen and ammonia for maintaining a pH in the range of 8 to 10; And devices.
【請求項11】 エッチングで消費されるエッチ速度増
大添加物を補なうために加工用エッチング液にエッチ速
度増大添加剤を導入する部材を更に含む請求項10の装
置。
11. The apparatus of claim 10, further comprising a member for introducing an etch rate enhancing additive into the processing etchant to make up for the etch rate enhancing additive consumed in the etching.
【請求項12】 加工用エッチング液、廃エッチング液
および新鮮なエッチング液のうちの1種以上の少なくと
も一部を処理してそこにある沈殿性硝酸塩の少なくとも
一部を除去するための部材を更に含む請求項10の装
置。
12. A member for treating at least a part of one or more of a processing etching solution, a waste etching solution and a fresh etching solution to remove at least a part of the precipitating nitrate present therein. 11. The apparatus of claim 10 including.
【請求項13】 沈殿性硝酸塩の少なくとも一部を除去
するための処理用の部材が結晶化用部材から成る請求項
12の装置。
13. The apparatus of claim 12, wherein the processing member for removing at least a portion of the precipitating nitrate comprises a crystallization member.
【請求項14】 加工用エッチング液中のエッチングし
た銅の予め定めた増大濃度を検知して、新鮮なエッチン
グ液を加工用エッチング液としてエッチング室に移す部
材ならびに加工用エッチング液の少なくとも一部を廃エ
ッチング液としてエッチング室から抜き出す部材を作動
させるための制御部材を更に含む請求項10の装置。
14. A member for detecting a predetermined increased concentration of etched copper in a working etching liquid and transferring a fresh etching liquid to the etching chamber as the working etching liquid, and at least a part of the working etching liquid. 11. The apparatus of claim 10, further comprising a control member for actuating a member that draws from the etching chamber as waste etchant.
【請求項15】 電解槽中の廃エッチング液のエッチン
グした銅の予め定めた増大を検知して、廃エッチング液
の少なくとも一部を新鮮なエッチング液として電解槽か
ら抜き出す部材ならびに廃エッチング液の少なくとも一
部を廃エッチング収集容器から電解槽に抜き出す部材を
作動させるための制御部材を更に含む請求項10の装
置。
15. A member for detecting a predetermined increase of etched copper in a waste etching solution in an electrolytic cell to extract at least a part of the waste etching solution as a fresh etching solution from the electrolytic cell and at least the waste etching solution. 11. The apparatus of claim 10, further comprising a control member for actuating a member that draws a portion of the waste etching collection container into the electrolytic cell.
JP11708791A 1990-03-21 1991-02-28 Etching with alkaline ammonical etchant solution and device and method for reproducing the same etchant solution Pending JPH05279875A (en)

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