Fachbereich Physik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Eine bewährte und relativ ungefährliche Methode um Gold zu lösen (im gegensatz zum ätzen mit Cyanidlösung), ist eine Lösung von ca. 2,5% I2 in 0,6M KI. Das KI (Kaliumjodid) dient auschließlich dazu das Jod in Lösung zu bringen, da Jod alleine sich in Wasser kaum löst.
Das Jod oxidiert das Gold zu einem Gold-Jod-Komplex, der sich dann im Wasser löst. Laut Microchemical hat diese Lösung eine Ätzrate von ca. 1µm/min.
In einer Lösung mit 5g KI in 25ml dest. H2O werden 1,25g I2 aufgelöst.
Der Lösungsvorgang dauert relativ lange (mind. 30min). Danach auf 50ml auffüllen.
Reaktionsgleichung: 2Au + I2 -> 2Au+ + 2I-
Reaktionsgleichung: 3Ce4+ + Cr -> Cr3+ + 3 Ce3+
Ebenfalls gelöst werden: Cu, Ag und V
Eisen-III-oxid ist - ähnlich wie Alumiumoxid - je nach Herstellungsverfahren sehr unterschiedlich in Säuren löslich. Wurde das Oxid geglüht, ist es nahezu unlöslich in heißer konzentrierter Säure. Eine Reinigung einer leichten Verschmutzung mit dem Oxid ist aber trotzdem möglich, wenn das Reinigungsgut über einen längeren Zeitraum (über Nacht) in konzentrierter Salzsäure (>25%) eingelegt wird.
Niob löst sich aufgrund Passiervierung der Oberfläche nur sehr schwer in Säuren.
Die Metalle Niob und Tantal weisen eine dichte, fest haftende, chemisch sehr inerte Oxidschicht auf und sind deshalb in den gebräuchlichen Säuren, mit Ausnahme von Flusssäure unlöslich.
Diese Metalle können ohne Zusatz von Oxidationsmitteln rein chemisch in Flusssäure gelöst werden, wobei aber die auftretende Überspannung des entstehenden Wasserstoffs die Auflösung und damit einen chemischen Ätzvorgang verzögert.
Das chemische Ätzen von Niob oder Tantal wird daher in der Regel nur dann angewandt, wenn die Dicke der zu ätzenden Schicht lediglich wenige Mikrometer beträgt. Solch dünne Schichten können noch in vertretbarer Zeit durchgeätzt werden. Es genügen Ätzzeiten von wenigen Sekunden, so dass übliche Photolacke, die in der Regel auf die zu ätzenden Niob- oder Tantalschichten aufgebracht werden, nicht angegriffen werden.
Im Patent US-A-4,266,008 wird die Herstellung von supraleitenden Schaltkreisen beschrieben. Hierzu wird auf dünne Niob-Filme, mit einer Dicke von 0,5 bis 5 µm, eine Maske aus photosensitivem Material aufgebracht und der Niob-Film anschließend an den Stellen, die nicht mit dem Material bedeckt sind, mittels einer wässrigen Ätzlösung geätzt.
Die Ätzlösung enthält 8,5 bis 9 Gew.-% Salpetersäure, 11,5 bis 12 Gew.-% Schwefelsäure und 12,25 bis 12,75 Gew.-% Flusssäure. Eine 0,5 µmm dicke Niob-Schicht konnte mit dieser Ätzlösung in 10 s durchgeätzt werden.Auch aus JP 56081680 A ist ein Verfahren zum Ätzen von Niob bekannt. Es wird ein Gemisch aus 5 bis 15 Gew.-% HF, 2 bis 6 Gew.-% NH4F, 10 bis 20 Gew.-% HCl und 3 bis 9 Gew.-% HNO3 vorgeschlagen.
M. Köhler beschreibt in "Ätzverfahren für die Mikrotechnik, WILEY-VCH-Verlag, 1998, S. 306" ein Ätzbad der Zusammensetzung 0,66 mol/l (NH4)2S2O8, 0,27 mol/l NH4F, 0,11 mol/l Zitronensäure und 1,43 mol/l HNO3. Der Ätzvorgang wird bei einer Temperatur von 50°C durchgeführt.
Das Halbmetall Sillicium läßt sich mit Flusssäure ätzen. Dazu reicht nach unseren Erfahrungen schon eine sehr verdünnte (1%) Lösung, um referenzierbare Ätzraten zu erhalten.
Das Besondere beim ätzen mit Flusssäure ist, dass die Stärke der Säure keine grosse Rolle spielt und die Fluorid Ionen gar keine, sondern das lösen ist ein komplexes zusammenspiel zwischen nichtdissozierten HF, HF2 und der Säure. (WET ETCHING OF OPTICAL THIN FILMS, Curt Edström, 2010 Jönköping)
Die Reaktion ohne Zwischenschritte sieht am Ende so aus: SiO2 + 6HF -> H2SiF6+ 2H2O
(p) 2004 J. Strübig ·start