JP5304637B2 - Etching solution and etching method - Google Patents

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Description

発明の分野Field of Invention

本発明は、半導体又は液晶用の基板等の上に形成された金又はパラジウムのエッチングに有用なエッチング液に関する。また、本発明は、このエッチング液を用いて行うエッチング方法に関する。   The present invention relates to an etchant useful for etching gold or palladium formed on a semiconductor or liquid crystal substrate. Moreover, this invention relates to the etching method performed using this etching liquid.

発明の背景Background of the Invention

金又はパラジウム等の貴金属は、化学的に安定なことから、導通接点部分等を形成する材料として、多種多様な分野で利用されている。特に、金は、化学的に安定で表面に酸化皮膜が形成されないことから、導通接点部分等を形成する材料として、最もよく利用されている。また、パラジウムは、金より酸化電位が低く、電気抵抗が高いが、価格が金より安い場合に、シード配線金属として採用される例が増えてきている。   Since noble metals such as gold or palladium are chemically stable, they are used in a wide variety of fields as materials for forming conductive contact portions and the like. In particular, gold is most often used as a material for forming a conductive contact portion and the like because it is chemically stable and an oxide film is not formed on the surface. Palladium has a lower oxidation potential and higher electrical resistance than gold, but is increasingly used as a seed wiring metal when the price is lower than gold.

金及びパラジウムは、王水(硝酸と塩酸)系又はヨウ素系のエッチング液でエッチングすることにより目的形状に加工できることが知られている(特許文献1参照)。   It is known that gold and palladium can be processed into a target shape by etching with aqua regia (nitric acid and hydrochloric acid) or iodine-based etching solution (see Patent Document 1).

これらのエッチング液のうち、王水系のエッチング液は、副成するニトロシルガス(NOCl)による装置腐食が問題となり、特に、スピンエッチング装置等の摺動部分が腐食すると高速回転による危険性が高いことから利用が進んでいない。   Among these etchants, aqua regia etchants are subject to equipment corrosion due to by-product nitrosyl gas (NOCl), and especially when sliding parts such as spin etching equipment corrode, there is a high risk of high-speed rotation. Use has not progressed since.

これに対して、ヨウ素系のエッチング液は、安全性が高いことから、近年、使用されるケースが多くなってきている。ヨウ素系のエッチング液では、金属を酸化して生成するヨウ化物塩の溶解除去が容易(水洗、乾燥で除去可能)であることから、水溶液系とすることが多い。しかしながら、ヨウ素の水に対する溶解度は低い。このため、含水系のヨウ素系エッチング液を用いる場合は、一般的に、ヨウ化物塩をヨウ素と共に用いて、複塩の形にして溶解させる方法が採られている。
特開昭49−123132号公報
On the other hand, iodine-based etchants are used in recent years because of their high safety. An iodine-based etching solution is often an aqueous solution system because it is easy to dissolve and remove an iodide salt formed by oxidizing a metal (can be removed by washing with water and drying). However, the solubility of iodine in water is low. For this reason, when a water-containing iodine-based etching solution is used, a method is generally employed in which an iodide salt is used together with iodine and dissolved in the form of a double salt.
JP 49-123132 A

近年、デバイスの性能を向上させるためにバンプの幅を狭くするのに伴い、狭間隙に存在する貴金属材料をも効率的にエッチングできるエッチング液が求められている。   In recent years, there has been a demand for an etchant that can efficiently etch a noble metal material present in a narrow gap as the bump width is reduced to improve the performance of the device.

発明の概要Summary of the Invention

本発明は、疎水性のベアシリコンウェハに対する濡れ性に優れ、狭間隙に存在する金又はパラジウムをも効率的にエッチングすることができるエッチング液と、このエッチング液を用いた金又はパラジウムのエッチング方法を提供することを目的とする。   The present invention provides an etching solution that is excellent in wettability with respect to a hydrophobic bare silicon wafer and that can efficiently etch gold or palladium existing in a narrow gap, and a method for etching gold or palladium using the etching solution The purpose is to provide.

本発明者らは、上記課題について鋭意検討した。この結果、界面活性能を有する含酸素水溶性有機溶剤であるグリコールエーテル系化合物を含んだエッチング液が、狭間隙に存在する貴金属材料をも効率的にエッチングすることができることを見出し、本発明を完成させた。   The present inventors diligently studied the above problems. As a result, it has been found that an etching solution containing a glycol ether compound, which is an oxygen-containing water-soluble organic solvent having surface activity, can efficiently etch even a noble metal material present in a narrow gap. Completed.

第1態様のエッチング液は、金又はパラジウムのエッチング液であって、ヨウ素、ヨウ化物塩、水及びグリコールエーテル系化合物を含有し、グリコールエーテル系化合物の含有量が16〜80重量%であることを特徴とする。 Etchant first aspect is a etchant gold or palladium, iodine, an iodide salt, containing water and glycol ether compound, the content of the glycol ether compound is Ru 16 to 80 wt% der It is characterized by that.

第2態様のエッチング液は、第1態様のエッチング液において、グリコールエーテル系化合物が下記一般式(1)で表されるグリコールエーテル系化合物であることを特徴とする。
−O−(R−O−)−H …(1)
(1)式中、Rは炭素数4〜20のアルキル基を表し、Rは炭素数2〜4のアルキレン基を表し、nは2〜40の整数を表す。
The etching liquid of the second aspect is characterized in that, in the etching liquid of the first aspect, the glycol ether compound is a glycol ether compound represented by the following general formula (1).
R 1 —O— (R 2 —O—) n —H (1)
(1) In the formula, R 1 represents an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, R 2 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 2 to 40.

態様のエッチング液は、第1態様又は様のエッチング液において、ベアシリコンウェハに対する接触角が20度以下であることを特徴とする。 Etchant third aspect, in the first aspect or the etching liquid in the second state like, the contact angle against bare silicon wafer is equal to or less than 20 degrees.

態様のエッチング液は、第1態様乃至第態様のいずれかのエッチング液において、ヨウ素の含有量が0.5〜5重量%であることを特徴とする。 The etching solution of the fourth aspect is characterized in that the iodine content in the etching liquid of any one of the first to third aspects is 0.5 to 5% by weight.

態様のエッチング液は、第1態様乃至第態様のいずれかのエッチング液において、ヨウ化物塩の含有量が、ヨウ化カリウムに換算した含有量として5〜30重量%であることを特徴とする。 The etching solution according to the fifth aspect is characterized in that, in the etching liquid according to any one of the first to fourth aspects, the iodide salt content is 5 to 30% by weight in terms of potassium iodide. And

態様のエッチング液は、第1態様乃至第態様のいずれかのエッチング液において、ヨウ化物塩/ヨウ素のモル濃度が1.5〜15.0であることを特徴とする。 The etching solution according to the sixth aspect is characterized in that the molar concentration of iodide salt / iodine is 1.5 to 15.0 in the etching liquid according to any one of the first to fifth aspects.

態様のエッチング液は、第2態様乃至第態様のいずれかのエッチング液において、グリコールエーテル系化合物がジエチレングリコール−n−ブチルエーテルであることを特徴とする。 The etching solution of the seventh aspect is characterized in that the glycol ether compound is diethylene glycol-n-butyl ether in any one of the etching liquids of the second to sixth aspects.

態様のエッチング液は、第態様乃至第態様のいずれかのエッチング液において、金及びパラジウムが共存するエッチング対象物の金を選択的にエッチングするエッチング液であって、グリコールエーテル系化合物の含有量が30重量%以下であることを特徴とする。 Etchant of the eighth aspect, in any one of the etching solution of the first aspect to seventh aspect, there is provided a etchant gold selectively etching the etching object gold and palladium coexist, glycol ether compounds The content of is 30% by weight or less.

態様のエッチング液は、第態様乃至第態様のいずれかのエッチング液において、金及びパラジウムが共存するエッチング対象物のパラジウムを選択的にエッチングするエッチング液であって、グリコールエーテル系化合物の含有量が50重量%以上であることを特徴とする。 Etchant of the ninth aspect, in any one of the etching solution of the first aspect to seventh aspect, there is provided a etchant palladium selectively etching the etching object gold and palladium coexist, glycol ether compounds The content of is not less than 50% by weight.

10態様のエッチング方法は、第1態様乃至第態様のいずれかのエッチング液を用いて、金又はパラジウムをエッチングすることを特徴とする。 The etching method according to the tenth aspect is characterized in that gold or palladium is etched using the etching solution according to any one of the first to ninth aspects.

11態様のエッチング方法は、第10態様のエッチング方法において、スピンエッチング装置を用いて基板上の金又はパラジウムをエッチングすることを特徴とする。 An etching method according to an eleventh aspect is characterized in that, in the etching method according to the tenth aspect, gold or palladium on the substrate is etched using a spin etching apparatus.

12態様のエッチング方法は、第10態様又は第11態様のエッチング方法において、半導体又は液晶用の基板上に金又はパラジウムにより形成されたバンプ構造をエッチングすることを特徴とする。 An etching method according to a twelfth aspect is characterized in that, in the etching method according to the tenth aspect or the eleventh aspect, a bump structure formed of gold or palladium on a semiconductor or liquid crystal substrate is etched.

13態様のエッチング方法は、第12態様のエッチング方法において、基板上に金又はパラジウム膜を介して金バンプが形成されたエッチング対象物の、金バンプ間の金又はパラジウム膜をエッチングすることを特徴とする。

The etching method of the thirteenth aspect is the same as the etching method of the twelfth aspect, in which the gold or palladium film between the gold bumps of the etching object in which the gold bumps are formed on the substrate via the gold or palladium film is etched. Features.

本発明によれば、ヨウ素及びヨウ化物塩を含む水系エッチング液の疎水性ベアシリコンウェハに対する濡れ性が大幅に改善される。このため、例えば、半導体、液晶、LED等の各種デバイス装置の作製にあたり、基板上にバンプ等の配線用構造物を形成する際に、バンプ間の隙部にある金又はパラジウム製のシード膜をエッチング除去する場合に、エッチング液の浸透しにくさからくるエッチング遅れを解消し、そのエッチング遅れの間に進行する金バンプの溶解を抑制することが可能となる。また、金バンプ表面の荒れ抑制も可能となる。この結果、高精度で効率的なエッチングを行うことが可能となり、品質の良い製品を歩留り良く製造することができる。   According to the present invention, the wettability of a water-based etching solution containing iodine and iodide salt to a hydrophobic bare silicon wafer is greatly improved. For this reason, for example, in the production of various device devices such as semiconductors, liquid crystals, and LEDs, when forming wiring structures such as bumps on the substrate, a seed film made of gold or palladium in the gaps between the bumps is used. In the case of removing the etching, it is possible to eliminate the etching delay due to the difficulty of penetrating the etching solution, and to suppress the dissolution of the gold bump that progresses during the etching delay. Further, it is possible to suppress the roughening of the gold bump surface. As a result, it is possible to perform highly accurate and efficient etching, and high-quality products can be manufactured with high yield.

本発明のエッチング方法が適用される基板上の金バンプの形成方法の手順を説明する模式的な断面図である。It is typical sectional drawing explaining the procedure of the formation method of the gold bump on the board | substrate with which the etching method of this invention is applied.

詳細な説明Detailed description

以下に本発明のエッチング液及びエッチング方法の実施の形態を詳細に説明する。   Embodiments of the etching solution and etching method of the present invention will be described in detail below.

本発明のエッチング液は、ヨウ素、ヨウ化物塩、水及びグリコールエーテル系化合物を必須成分とする。   The etching solution of the present invention contains iodine, iodide salt, water and glycol ether compound as essential components.

ヨウ素/ヨウ化物塩水溶液系エッチング液のエッチング速度は、酸化剤であるヨウ素の濃度に依存する。本発明のエッチング液のヨウ素濃度は、好ましくは0.5重量%以上、更に好ましくは0.8重量%以上で、好ましくは5重量%以下、更に好ましくは4重量%以下である。ヨウ素濃度が上記下限以上であることにより、酸化作用による十分なエッチング速度を確保しやすい。また、ヨウ素濃度が上記上限以下であることにより、バンプ形状の荒れを抑えやすい。   The etching rate of the iodine / iodide salt aqueous solution etching solution depends on the concentration of iodine which is an oxidizing agent. The iodine concentration of the etching solution of the present invention is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 0.8% by weight or more, preferably 5% by weight or less, more preferably 4% by weight or less. When the iodine concentration is not less than the above lower limit, it is easy to ensure a sufficient etching rate due to the oxidizing action. Moreover, when the iodine concentration is equal to or lower than the above upper limit, it is easy to suppress bump shape roughness.

ヨウ素は、水に対する溶解度が低い。そこで、本発明においては、ヨウ素と共にヨウ化物塩を用いて、ヨウ素を複塩にすることにより水に溶解させる。   Iodine has low solubility in water. Therefore, in the present invention, iodine is used together with iodine to make iodine a double salt, which is dissolved in water.

本発明のエッチング液で用いるヨウ化物塩は、ヨウ素を水に溶かす際にアニオンとして作用すれば良く、特に制限はない。本発明のエッチング液で用いるヨウ化物塩は、ヨウ素を水に溶解させることができるものであれば良い。ヨウ化物塩の塩の価数は、1価でも、2価でも良い。ヨウ化物塩としては、具体的には、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化カリウム等が挙げられる。
これらのヨウ化物塩は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
The iodide salt used in the etching solution of the present invention is not particularly limited as long as it functions as an anion when iodine is dissolved in water. The iodide salt used in the etching solution of the present invention may be any as long as it can dissolve iodine in water. The valence of the iodide salt may be monovalent or divalent. Specific examples of the iodide salt include sodium iodide, ammonium iodide, and potassium iodide.
These iodide salts may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

ヨウ素を複塩として水に溶解させる場合、必ずしも、ヨウ化物塩濃度が高ければ高いほどヨウ素の溶解度が高くなるわけではない。本発明のエッチング液のヨウ化物塩濃度は、ヨウ素の水溶性及びエッチング後の残留ヨウ素量の低減の観点から、以下の範囲が好ましい。即ち、本発明のエッチング液のヨウ化物塩濃度は、ヨウ化カリウム換算濃度として、下限が好ましくは5重量%、更に好ましくは6重量%、特に好ましくは10重量%であり、上限が好ましくは30重量%、更に好ましくは25重量%、特に好ましくは18重量%である   When iodine is dissolved in water as a double salt, the higher the iodide salt concentration, the higher the solubility of iodine. The iodide salt concentration of the etching solution of the present invention is preferably in the following range from the viewpoint of water solubility of iodine and reduction of the amount of residual iodine after etching. That is, the lower limit of the iodide salt concentration of the etching solution of the present invention is preferably 5% by weight, more preferably 6% by weight, particularly preferably 10% by weight, and the upper limit is preferably 30 in terms of potassium iodide. % By weight, more preferably 25% by weight, particularly preferably 18% by weight

本発明のエッチング液におけるヨウ化物塩/ヨウ素のモル濃度比は、エッチング速度等の点から、下限が1.5であるのが好ましく、3.0であるのが更に好ましく、また、上限が15.0であるのが好ましく、9.0であるのが更に好ましい。   The lower limit of the molar ratio of iodide salt / iodine in the etching solution of the present invention is preferably 1.5, more preferably 3.0, and the upper limit is 15 from the viewpoint of etching rate and the like. Is preferably 0.0, more preferably 9.0.

また、本発明のエッチング液におけるヨウ素とヨウ化物塩との合計濃度は、6〜35重量%であることが好ましい。   The total concentration of iodine and iodide salt in the etching solution of the present invention is preferably 6 to 35% by weight.

本発明のエッチング液のエッチング速度は、後述のグリコールエーテル系化合物等のヨウ素及びヨウ化物塩以外の成分の存在による影響を受ける場合もある。一般的に、エッチング速度は、エッチング液中のヨウ素及びヨウ化物塩以外の成分の濃度が高い程下がる傾向にある。そこで、エッチング液のヨウ素及びヨウ化物塩濃度は、ヨウ素及びヨウ化物塩以外の成分の種類や濃度に応じて、必要とするエッチング速度が得られるように、適宜調整する必要がある。   The etching rate of the etching solution of the present invention may be affected by the presence of components other than iodine and iodide salts such as a glycol ether compound described later. In general, the etching rate tends to decrease as the concentration of components other than iodine and iodide salts in the etching solution increases. Therefore, the iodine and iodide salt concentrations of the etching solution need to be adjusted as appropriate so that the required etching rate can be obtained according to the types and concentrations of components other than iodine and iodide salts.

本発明のエッチング液で用いる水は、特に半導体デバイス関連の微細配線のように高清浄な表面を得たい場合には、高純度であるものが好ましい。本発明のエッチング液で用いる水は、具体的には、不純物としての導電性イオン量の指標となる比抵抗が1MΩ・cm以上であるものが好ましく、比抵抗が10数MΩ・cm以上の超純水が特に好ましい。   The water used in the etching solution of the present invention is preferably highly pure, particularly when it is desired to obtain a highly clean surface such as fine wiring associated with semiconductor devices. Specifically, the water used in the etching solution of the present invention preferably has a specific resistance of 1 MΩ · cm or more, which is an index of the amount of conductive ions as impurities, and has a specific resistance exceeding 10 MΩ · cm or more. Pure water is particularly preferred.

本発明のエッチング液は、グリコールエーテル系化合物を必須成分として含有している。   The etching solution of the present invention contains a glycol ether compound as an essential component.

本発明において、グリコールエーテル系化合物のように短分子構造ではない物質の含有により、従来達成されていなかったような優れたエッチング液とすることができる理由は必ずしも明確ではないが、その要因は次のように考えられる。
従来、ヨウ素/ヨウ化物塩水溶液に、更にアルコール、グリコール、グリセリン、エーテル、ケトン、エステル、水溶性カルボン酸等の極性物質や、不対電子を持つ酸素原子を有する化合物を添加すると、エッチング対象物に対する濡れ性が改善されることが知られていた(特開昭49−014384号公報、特開昭58−016074号公報、特開昭63−176483号公報及び特開平08−115656号公報を参照。)。即ち、アルコール等の含酸素化合物又はN−メチルピロリドンのような含窒素化合物を有する極性の水溶性有機溶媒を含有すると、エッチング液の基板に対する濡れ性が向上すると考えられていた。これに対し、グリコールエーテル系化合物は、分子内に、疎水性基と親水性基を併せ持っており、更に、ヨウ素の解離における分配促進機能を有するエーテル基及びアルコール基も有している。従って、グリコールエーテル系化合物は、酸化剤としてのヨウ素に対する耐性があり、溶剤としてエッチング液中に多量に添加できる。このため、通常の界面活性剤が少量しか添加されていない従来のエッチング液に対し、本発明のエッチング液中のグリコールエーテル系化合物は界面活性剤としての機能が失われにくいために、エッチング液のベアシリコンに対する接触角が低くなり、この結果として、狭間隙に存在する貴金属材料を効率的にエッチングできたと考えられる。
In the present invention, the reason why an excellent etching solution that has not been achieved by the inclusion of a substance having a non-short molecular structure such as a glycol ether compound is not necessarily clear, but the cause is as follows. It seems like.
Conventionally, when a polar substance such as alcohol, glycol, glycerin, ether, ketone, ester, water-soluble carboxylic acid, or a compound having an oxygen atom having an unpaired electron is added to an iodine / iodide salt aqueous solution, the etching object It has been known that the wettability with respect to water is improved (see JP-A-49-014384, JP-A-58-016074, JP-A-63-176483 and JP-A-08-115656). .) That is, it has been considered that the wettability of the etching solution to the substrate is improved when a polar water-soluble organic solvent having an oxygen-containing compound such as alcohol or a nitrogen-containing compound such as N-methylpyrrolidone is contained. On the other hand, the glycol ether compound has both a hydrophobic group and a hydrophilic group in the molecule, and further has an ether group and an alcohol group that have a function of promoting distribution in dissociation of iodine. Accordingly, the glycol ether compound is resistant to iodine as an oxidizing agent and can be added in a large amount as a solvent to the etching solution. For this reason, the glycol ether compound in the etching solution of the present invention is unlikely to lose its function as a surfactant compared to the conventional etching solution in which only a small amount of normal surfactant is added. It is considered that the contact angle with bare silicon was lowered, and as a result, the noble metal material existing in the narrow gap could be efficiently etched.

本発明で用いるグリコールエーテル系化合物としては、水に対する溶解性及び安全性の観点から、下記一般式(1)で表されるグリコールエーテル系化合物が特に好ましい。
−O−(R−O−)−H …(1)
(1)式中、Rは炭素数4〜20のアルキル基を表し、Rは炭素数2〜4のアルキレン基を表し、nは2〜40の整数を表す。
The glycol ether compound used in the present invention is particularly preferably a glycol ether compound represented by the following general formula (1) from the viewpoint of solubility in water and safety.
R 1 —O— (R 2 —O—) n —H (1)
(1) In the formula, R 1 represents an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, R 2 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 2 to 40.

上記一般式(1)で表されるグリコールエーテル系化合物において、Rは疎水基であり、(R−O−)−Hのアルコール部とエーテル部は親水基である。なお、ここで、両末端がエーテルであると、低粘度ではあるが、水に対する溶解性が低い(両末端がブチルエーテルの場合の水に対する溶解量は約0.3重量%)上に、危険性も高くなる。In the glycol ether compound represented by the general formula (1), R 1 is a hydrophobic group, and the alcohol part and the ether part of (R 2 —O—) n —H are hydrophilic groups. Here, if both ends are ether, the viscosity is low, but the solubility in water is low (the solubility in water when both ends are butyl ether is about 0.3% by weight), and there is a danger. Also gets higher.

上記一般式(1)において、Rは炭素数4〜20のアルキル基を表す。Rのアルキル基の炭素数は、界面活性剤としての能力を発揮しやすい点では多い方が、水への溶解性の点からは短い方が好ましい。また、入手が容易な点からは、Rのアルキル基の炭素数が12以下のものが好ましい。Rのアルキル基の炭素数は、水に対する溶解性の点からは、12以下が好ましく、6以下が更に好ましい。ここで、Rのアルキル基の炭素数が小さい場合は、グリコールエーテル系化合物の界面活性剤能力が低い分、そのエッチング液中の濃度を高くすることで濡れ性の向上を図ると更によい。また、Rが高分子構造である、即ち、Rの炭素数が多いノニオン界面活性剤である場合は、酸性下では溶解しにくくなる。そこで、エッチング液が酸性溶液である場合は、親水性部分と疎水性部分の分子量を調整することにより溶解性と界面活性能の両方に優れた状態とすることができる。In the general formula (1), R 1 represents an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms. The number of carbon atoms of the alkyl group represented by R 1 is preferably large in terms of easily exhibiting the ability as a surfactant, but is preferably short from the viewpoint of solubility in water. From the viewpoint of easy availability, it is preferable that the alkyl group of R 1 has 12 or less carbon atoms. The number of carbon atoms of the alkyl group represented by R 1 is preferably 12 or less, more preferably 6 or less, from the viewpoint of solubility in water. Here, when the carbon number of the alkyl group of R 1 is small, it is better to improve the wettability by increasing the concentration of the glycol ether compound in the etching solution because the surfactant ability of the glycol ether compound is low. Further, when R 1 has a polymer structure, that is, a nonionic surfactant having a large number of carbon atoms in R 1 , it is difficult to dissolve under acidic conditions. Therefore, when the etching solution is an acidic solution, the molecular weight of the hydrophilic portion and the hydrophobic portion can be adjusted to achieve a state excellent in both solubility and surface activity.

上記一般式(1)において、Rは炭素数2〜4のアルキレン基を表す。この内、入手のしやすさから、Rはエチレン基又はプロピレン基であるのが好ましく、エチレン基が更に好ましい。In the general formula (1), R 2 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. Among these, R 2 is preferably an ethylene group or a propylene group, and more preferably an ethylene group, from the viewpoint of availability.

上記一般式(1)で表されるグリコールエーテル系化合物において、nは、環境問題等の点から2以上が好ましい。また、nは、濡れ性及び粘性の点から4以下が好ましい。   In the glycol ether compound represented by the general formula (1), n is preferably 2 or more from the viewpoint of environmental problems. Further, n is preferably 4 or less from the viewpoint of wettability and viscosity.

上記のグリコールエーテル系化合物の中でも、RがCHCHCHCHで、RがCHCHで、nが2である、下記構造式(2)で表されるジエチレングリコール−n−ブチルエーテルが入手し易く好ましい。Among the above glycol ether compounds, diethylene glycol-n represented by the following structural formula (2), wherein R 1 is CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 , R 2 is CH 2 CH 2 and n is 2. -Butyl ether is preferred because it is readily available.

Figure 0005304637
Figure 0005304637

これらのグリコールエーテル系化合物は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。   These glycol ether compounds may be used alone or in combination of two or more.

本発明のエッチング液におけるグリコールエーテル系化合物の濃度は、共存するヨウ素及びヨウ化物塩等の塩析作用等への影響、金及び/又はパラジウムのエッチング速度等を考慮して決めるのが好ましい。エッチング液中のグリコールエーテル系化合物濃度の下限は、16重量%であることが好ましく、20重量%であることが更に好ましく、上限は80重量%であることが好ましく、70重量%であることが更に好ましく、65重量%であることが特に好ましい。グリコールエーテル系化合物の濃度が上記下限以上であると、共存するヨウ素及びヨウ化物塩等の塩析作用等への影響を考慮しても、均一な水溶液を形成しやすく、相分離が生じにくい。グリコールエーテル系化合物の濃度が上記上限以下であるとコスト面、エッチング速度及び安全性から好ましい。   The concentration of the glycol ether compound in the etching solution of the present invention is preferably determined in consideration of the influence on the salting-out action of coexisting iodine and iodide salts, the etching rate of gold and / or palladium, and the like. The lower limit of the glycol ether compound concentration in the etching solution is preferably 16% by weight, more preferably 20% by weight, and the upper limit is preferably 80% by weight, and preferably 70% by weight. Further preferred is 65% by weight. When the concentration of the glycol ether compound is not less than the above lower limit, a uniform aqueous solution can be easily formed and phase separation hardly occurs even when the influence on the salting-out action of coexisting iodine and iodide salt is taken into consideration. It is preferable from the viewpoint of cost, etching rate and safety that the concentration of the glycol ether compound is not more than the above upper limit.

本発明のエッチング液は、グリコールエーテル系化合物の濃度が高くなるのに従い、パラジウムのエッチング速度が金のエッチング速度に対し、相対的に大きくなる。従って、エッチング対象物の金及びパラジウムの含有量や厚みに応じて、エッチング液のグリコールエーテル系化合物の濃度を調節することにより、金及びパラジウムが共存する状態で金及びパラジウムの一方のみを選択的にエッチングすることが可能となる。具体的には、例えば、金とパラジウムの合金の同時エッチング、金層とパラジウム層を有する多層膜の同時エッチングなどが可能となる。金及びパラジウムが共存する状態で金のみをエッチングする場合は、エッチング液のグリコールエーテル系化合物の濃度が30重量%以下であるのが好ましく、25重量%以下であるのが更に好ましい。また、金及びパラジウムが共存する状態でパラジウムのみをエッチングする場合は、エッチング液のグリコールエーテル系化合物の濃度が50重量%以上であるのが好ましく、55重量%以上であるのが更に好ましい。   In the etching solution of the present invention, as the concentration of the glycol ether compound increases, the etching rate of palladium becomes relatively higher than the etching rate of gold. Therefore, by adjusting the concentration of glycol ether compound in the etching solution according to the content and thickness of gold and palladium in the object to be etched, only one of gold and palladium is selectively used in the state where gold and palladium coexist. It becomes possible to perform etching. Specifically, for example, simultaneous etching of an alloy of gold and palladium, simultaneous etching of a multilayer film having a gold layer and a palladium layer can be performed. When only gold is etched in a state where gold and palladium coexist, the concentration of the glycol ether compound in the etching solution is preferably 30% by weight or less, and more preferably 25% by weight or less. In the case where only palladium is etched in the presence of gold and palladium, the concentration of the glycol ether compound in the etching solution is preferably 50% by weight or more, and more preferably 55% by weight or more.

本発明のエッチング液は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、上記のヨウ素、ヨウ化物塩、水及びグリコールエーテル系化合物以外の成分を含有していても構わない。   The etching solution of the present invention may contain components other than the iodine, iodide salt, water, and glycol ether compound as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.

本発明のエッチング液は、後述の実施例に示すように、ベアシリコン等の疎水性の基板に対する接触角を低くすることができ、濡れ性を改善できる。   The etching solution of the present invention can reduce the contact angle with respect to a hydrophobic substrate such as bare silicon and improve wettability, as shown in the examples described later.

この濡れ性は、ベアシリコンウェハ表面でのエッチング液の接触角を測定することによって、評価できる。接触角は、協和界面科学株式会社製の接触角計画像処理式接触角計「CA−X150型」を用いて、JIS R3257(1999)「基板ガラス表面の濡れ性試験方法」に準じて、測定される。
具体的には、接触角は、以下の手順で測定される。
先ず、4インチのSUMCO社製シリコンウェハ(100面)を、常温(25〜30℃)の1重量%濃度のフッ酸水溶液で1分間浸漬処理することにより、その表面にあるシリコン酸化膜と不純物金属を除去して、ベア疎水面を表出させる。次いで、乾燥窒素雰囲気下で、このシリコンウェハをできる限り空気に触れない様にして、ベア疎水面表出から30分以内に、シリコンウェハ上にエッチング液を1滴のせる。シリコンウェハ上にエッチング液がのった状態を観察し、画像処理(液滴画像の3点計測法)を施すことにより、接触角を算出する。
This wettability can be evaluated by measuring the contact angle of the etching solution on the bare silicon wafer surface. Contact angle was measured according to JIS R3257 (1999) “Method for testing wettability of substrate glass surface” using a contact angle meter “CA-X150 type” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. Is done.
Specifically, the contact angle is measured by the following procedure.
First, a 4-inch SUMCO silicon wafer (100 surfaces) is immersed in a 1% by weight hydrofluoric acid aqueous solution at room temperature (25 to 30 ° C.) for 1 minute, so that the silicon oxide film and impurities on the surface are immersed. Remove the metal to expose the bare hydrophobic surface. Next, under a dry nitrogen atmosphere, the silicon wafer is exposed to as little air as possible, and within 30 minutes from the bare hydrophobic surface exposure, one drop of the etching solution is placed on the silicon wafer. The contact angle is calculated by observing the state of the etching solution on the silicon wafer and performing image processing (three-point measurement method of a droplet image).

このようにして測定される本発明のエッチング液の接触角は、通常、20度以下、好ましくは10度以下である。なお、下限は、通常、5度以上である。測定精度は、通常±2度である。   The contact angle of the etching solution of the present invention thus measured is usually 20 degrees or less, preferably 10 degrees or less. The lower limit is usually 5 degrees or more. The measurement accuracy is usually ± 2 degrees.

本発明のエッチング液により、後述の実施例に示す通り、金及びパラジウムをエッチングすることができる。   With the etching solution of the present invention, gold and palladium can be etched as shown in Examples described later.

一般的に、金属は不純物を含むと硬くなるため、バンプ等、デバイスの接点の製造には、純度の高い金属が用いられる。本発明のエッチング液でエッチングする金又はパラジウムは、その純度が99.8重量%以上であることが好ましい。即ち、金の場合は、金の純度が99.8重量%以上であることが、パラジウムの場合は、パラジウムの純度が99.8重量%以上であることが、各々好ましい。金又はパラジウムは、金とパラジウムの合金でも構わない。金又はパラジウムの純度が高純度であると、好ましいエッチング速度で目的とするエッチング処理を行いやすい。   In general, since a metal becomes hard when it contains impurities, a high-purity metal is used for manufacturing a contact of a device such as a bump. Gold or palladium etched with the etching solution of the present invention preferably has a purity of 99.8% by weight or more. That is, in the case of gold, it is preferable that the purity of gold is 99.8% by weight or more, and in the case of palladium, the purity of palladium is preferably 99.8% by weight or more. Gold or palladium may be an alloy of gold and palladium. When the purity of gold or palladium is high, a desired etching process can be easily performed at a preferable etching rate.

本発明のエッチング液を用いて金又はパラジウムをエッチングする方法は、本発明のエッチング液をエッチング対象とする貴金属材料と接触させることによりエッチングできる方法であれば良く、特に制限はない。例えば、本発明のエッチング液を用いて、浸漬法(ディップ法)、スプレー法、スピン法等の何れの方法でエッチングを行っても良い。   The method for etching gold or palladium using the etching solution of the present invention is not particularly limited as long as it can be etched by bringing the etching solution of the present invention into contact with a noble metal material to be etched. For example, the etching solution of the present invention may be used for etching by any method such as a dipping method (dip method), a spray method, or a spin method.

本発明のエッチング方法に用いる装置にも、特に制限はない。しかしながら、本発明のエッチング方法は、後述のように、基板上の金又はパラジウムを「スピンエッチング装置」を用いてエッチングする場合のように、デバイス基板を短時間の液接触で処理をする必要があり、濡れ性が重要となる際に特に有効である。   There is no particular limitation on the apparatus used for the etching method of the present invention. However, in the etching method of the present invention, as described later, it is necessary to process the device substrate in a short liquid contact as in the case where gold or palladium on the substrate is etched using a “spin etching apparatus”. And is particularly effective when wettability is important.

エッチング処理時の温度、時間等のエッチング処理条件についても、目的とする金又はパラジウムをエッチングできれば良く、特に制限は無い。温度については、エッチング対象物の膜厚とエッチング速度の観点から、適宜決定される。一般的に、エッチング速度は、高温ほど速くなる。但し、温度が高いと、エッチング液中に揮発性成分が含まれる場合、これが蒸発してエッチング液の組成が変化してしまうことがあるため、エッチングは、通常、15〜35℃程度の常温で行われる。なお、エッチング液中に揮発性の高い成分を含む場合は、蒸発による液組成の変動を抑制するために、エッチング液に蒸発分を追加添加して濃度調整する等の処理を行ってもよい。   The etching conditions such as temperature and time during the etching process are not particularly limited as long as the target gold or palladium can be etched. About temperature, it determines suitably from a viewpoint of the film thickness of an etching target object, and an etching rate. In general, the etching rate increases as the temperature increases. However, when the temperature is high, if a volatile component is contained in the etching solution, this may evaporate and the composition of the etching solution may change. Therefore, the etching is usually performed at a room temperature of about 15 to 35 ° C. Done. In addition, when a highly volatile component is included in the etching solution, in order to suppress fluctuations in the liquid composition due to evaporation, a process such as adjusting the concentration by adding additional evaporation to the etching solution may be performed.

本発明のエッチング方法は、特に、半導体又は液晶用の基板上に形成された金のバンプ構造をエッチングする場合に有効である。特に、例えば、半導体、液晶、LED等の各種デバイス装置を作製する際に、シリコン基板、ガラス基板、III−V族基板、セラミック基板等の各種基板上にバンプ等の配線用構造物を形成する場合に好適に用いられる。   The etching method of the present invention is particularly effective when etching a gold bump structure formed on a semiconductor or liquid crystal substrate. In particular, when manufacturing various device devices such as semiconductors, liquid crystals, and LEDs, for example, wiring structures such as bumps are formed on various substrates such as silicon substrates, glass substrates, III-V group substrates, and ceramic substrates. It is preferably used in some cases.

この場合のエッチング方法の具体的な手順について、図1を参照して説明する。
先ず、基板1上に接着層となるTi、TiW等の下地層を形成する(図1(a),(b))。この下地層2上に、金及び/又はパラジウムのシード膜(シード配線)3を形成する(図1(c))。このシード膜3上に、シード膜3を部分的に覆うように、フォトレジスト層4をパターン形成し(図1(d))、次いで、フォトレジスト層4が形成されていないシード膜3の表出部分に、メッキ等により金バンプ配線5を形成した後(図1(e))、フォトレジスト層4を除去する(図1(f))。その後、金バンプ配線5が形成されていないシード膜3の表出部分の金及び/又はパラジウムのシード配線3をエッチングで除去する(図1(g))。更に、金バンプ配線5が形成されていない下地層2の表出部分の下地層2を除去する(図1(h))。
A specific procedure of the etching method in this case will be described with reference to FIG.
First, a base layer made of Ti, TiW or the like serving as an adhesive layer is formed on the substrate 1 (FIGS. 1A and 1B). A seed film (seed wiring) 3 of gold and / or palladium is formed on the base layer 2 (FIG. 1C). A photoresist layer 4 is patterned on the seed film 3 so as to partially cover the seed film 3 (FIG. 1D), and then the surface of the seed film 3 on which the photoresist layer 4 is not formed. After the gold bump wiring 5 is formed on the protruding portion by plating or the like (FIG. 1 (e)), the photoresist layer 4 is removed (FIG. 1 (f)). Thereafter, the gold and / or palladium seed wiring 3 in the exposed portion of the seed film 3 where the gold bump wiring 5 is not formed is removed by etching (FIG. 1G). Further, the underlying layer 2 at the exposed portion of the underlying layer 2 where the gold bump wiring 5 is not formed is removed (FIG. 1 (h)).

このような基板上への金バンプの形成に当たり、本発明のエッチング方法は、部分的に金バンプ配線5が形成された金及び/又はパラジウムよりなるシード配線3の表出部分をエッチングにより除去する場合に有用である(図1(f)の状態から図1(g)の状態へのエッチング)。   In forming the gold bump on the substrate, the etching method of the present invention removes the exposed portion of the seed wiring 3 made of gold and / or palladium partially formed with the gold bump wiring 5 by etching. (Etching from the state of FIG. 1 (f) to the state of FIG. 1 (g)).

本発明のエッチング液は、これらのエッチング対象物に対する濡れ性に優れているため、狭バンプ間の狭い間隙にエッチング液が入り易くなると考えられる。
一般的に、ヨウ素系のエッチング液では、既に溶解した金及び/又はパラジウムの塩が、新たに金及び/又はパラジウムがエッチングされるのを抑制してしまう。例えば、シリコン基板上の金を、縦遥動だけでエッチングする場合、基板の上部と下部とでエッチング速度に違いが生じやすい。この傾向は、特に基板が大きくなる程、顕著になり、面内均一性を保ち難くなる。ここで、スピンエッチング装置を用いてエッチングする場合、エッチング液の滞留時間が短いので、エッチング液が濡れ性に優れていると、これが析出した金及び/又はパラジウムの塩の排除に対しても有効に働き、面内を均一にエッチングさせやすい。このため、本発明のエッチング液は、特に、スピンエッチング装置を採用する場合に、非常に有効に作用する。また、濡れ性が良くなると、貴金属バンプ柱の縦、横、高さ方向のエッチング速度の違いも生じにくくなり、表面荒れが少なくなりやすく、バンプ形状を維持しやすい。なお、このような効果は、エッチング液の濡れ性が著しく高い場合にのみ発現されるものである。
Since the etching solution of the present invention is excellent in wettability with respect to these objects to be etched, it is considered that the etching solution easily enters a narrow gap between narrow bumps.
In general, in an iodine-based etching solution, a dissolved gold and / or palladium salt suppresses new etching of gold and / or palladium. For example, when gold on a silicon substrate is etched only by longitudinal swing, a difference in etching rate tends to occur between the upper and lower portions of the substrate. This tendency becomes more remarkable as the substrate becomes larger, and it becomes difficult to maintain in-plane uniformity. Here, when etching is performed using a spin etching apparatus, the retention time of the etching solution is short, so that the etching solution is excellent in wettability, and this is effective for eliminating the deposited gold and / or palladium salt. It is easy to etch uniformly in the surface. For this reason, the etching solution of the present invention works very effectively especially when a spin etching apparatus is employed. In addition, when the wettability is improved, differences in the etching rate in the vertical, horizontal, and height directions of the noble metal bump column are less likely to occur, the surface roughness is likely to be reduced, and the bump shape is easily maintained. Such an effect is manifested only when the wettability of the etching solution is extremely high.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

<金成膜基板(1)及び金バンプ基板(1)の製造>
ガラス基板(コーニングジャパン株式会社製「#1737(厚み0.7mm/長さ50mm/幅50mm)」を、フルウチ化学株式会社製「セミコクリーン56」により洗浄した(図1(a))。株式会社アルバック製高周波スパッタリング装置「SH−350」を用いて、スパッタ出力400Wで10分間スパッタリングを行い、ガラス基板上に膜厚290nmのチタン下地膜を作製した(図1(b))。ターゲットを金に交換し、スパッタ出力400Wで10分間スパッタリングを行い、チタン下地膜上に、膜厚160nmの金膜をシード配線膜として成膜した(この状態の基板を、以降、「金成膜基板」と記載する)(図1(c))。次いで、金成膜基板に東京応化工業株式会社製フォトレジスト「PMER P−LA900PM」をレジスト膜厚20μmになるように塗布して、110℃で6分間、ポストベークを行った。その後、キャノン株式会社製プロキシミティマスクアライナー装置「PLA−501F」にて2分間露光を行い、東京応化工業株式会社製の現像液「PMER P−7G」にて4分間現像を行い、パターニング(バンプ部分に穴の開いた)基板を得た(図1(d))。
<Manufacture of gold deposition substrate (1) and gold bump substrate (1)>
A glass substrate (“# 1737 (thickness 0.7 mm / length 50 mm / width 50 mm)” manufactured by Corning Japan Co., Ltd.) was washed with “Semico Clean 56” manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd. (FIG. 1A). Using an ULVAC high-frequency sputtering apparatus “SH-350”, sputtering was performed at a sputtering output of 400 W for 10 minutes to form a 290 nm-thick titanium underlayer on the glass substrate (FIG. 1B). Then, sputtering was performed at a sputtering output of 400 W for 10 minutes, and a gold film having a film thickness of 160 nm was formed as a seed wiring film on the titanium base film (the substrate in this state is hereinafter referred to as “gold film forming substrate”). (FIG. 1 (c)) Next, a photoresist “PMER P-LA900PM” manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was applied to the gold film formation substrate. The film was applied to a thickness of 20 μm and post-baked for 6 minutes at 110 ° C. After that, exposure was performed for 2 minutes with a proximity mask aligner “PLA-501F” manufactured by Canon Inc. Development was performed with a developer “PMER P-7G” manufactured by Kogyo Co., Ltd. for 4 minutes to obtain a patterning substrate (having holes in the bump portions) (FIG. 1D).

パターニングした基板上に、小島化学薬品株式会社製の建浴液「K−740ピュアゴールド」の亜硫酸金系メッキ液と、株式会社山本鍍金試験器製マイクロセルモデルI(300cm)を用いて、金メッキを行なった。金メッキは、MCR18カソードロッカーにL字金具をつけて攪拌しつつ、メッキ液を60℃に保持し、定電流装置(ケースレーインスツルメンツ株式会社製「Sourcemeter 2400」)を使用して行い、長さ50μm×幅10μm×高さ10μmの金バンプ(バンプとバンプの隙間10μm)を形成した(図1(e))。この後、レジスト膜をアセトンで除去して、金バンプの列(ライン/スペース=10/10)が表面に形成された基板(金バンプ柱/金シード膜(膜厚160nm)/チタン下地膜(膜厚290nm)/ガラス基板)を作製した(図1(f))。この基板を2cm×2cmに切断して、エッチングテスト用の「金バンプ基板(1)」を作製した。On the patterned substrate, using a bath solution “K-740 Pure Gold” manufactured by Kojima Chemical Co., Ltd. and a microcell model I (300 cm 3 ) manufactured by Yamamoto Kakin Tester Co., Ltd. Gold plating was performed. Gold plating is carried out using a constant current device (“Sourcemeter 2400” manufactured by Keithley Instruments Co., Ltd.) while holding the plating solution at 60 ° C. while agitating with an L-shaped metal fitting attached to an MCR18 cathode rocker. Gold bumps having a width of 10 μm and a height of 10 μm (a gap between the bumps of 10 μm) were formed (FIG. 1E). Thereafter, the resist film is removed with acetone, and a substrate (gold bump pillar / gold seed film (thickness 160 nm) / titanium underlayer (on which gold bump columns (line / space = 10/10) are formed) is formed on the surface. Film thickness 290 nm) / glass substrate) was produced (FIG. 1 (f)). This substrate was cut into 2 cm × 2 cm to prepare “gold bump substrate (1)” for etching test.

別に、上記と同様にして製造した金成膜基板(金シード膜(膜厚160nm)/チタン下地膜(膜厚290nm)/ガラス基板)を2cm×2cmに切断して、エッチングテスト用の「金成膜基板(1)」を作製した。   Separately, a gold film formation substrate (gold seed film (film thickness: 160 nm) / titanium underlayer film (film thickness: 290 nm) / glass substrate) manufactured in the same manner as described above was cut into 2 cm × 2 cm, and “gold Deposition substrate (1) ”was produced.

<パラジウム成膜基板(2)及び金バンプ基板(2)の製造>
上述の金バンプ基板(1)の製造に用いたものと同様のガラス基板上に、膜厚200nmのチタン下地膜を成膜し、その上に膜厚200nmのパラジウム膜を成膜した板を、株式会社フルヤ金属より購入した(この状態の基板を、以降、「パラジウム成膜基板」と記載する)。このパラジウム成膜基板に、東京応化工業株式会社製フォトレジスト「PMER P−LA900PM」をレジスト膜厚20μmになるように塗布して、110℃で6分間、ポストベークを行った。その後、キャノン株式会社製プロキシミティマスクアライナー装置「PLA−501F」にて3分間露光を行い、東京応化工業株式会社製の現像液「PMER P−7G」にて4分間現像を行い、パターニング(バンプ部分に穴の開いた)基板を得た(図1(d))。
<Production of Palladium Film Formation Substrate (2) and Gold Bump Substrate (2)>
On a glass substrate similar to that used for the production of the gold bump substrate (1) described above, a plate having a 200 nm-thick titanium underlayer formed thereon and a 200 nm-thick palladium film formed thereon, Purchased from Furuya Metal Co., Ltd. (the substrate in this state is hereinafter referred to as “palladium film-forming substrate”). A photoresist “PMER P-LA900PM” manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was applied to the palladium film-forming substrate so as to have a resist film thickness of 20 μm, and post-baked at 110 ° C. for 6 minutes. Thereafter, exposure is performed for 3 minutes with a proximity mask aligner “PLA-501F” manufactured by Canon Inc., and development is performed for 4 minutes with a developer “PMER P-7G” manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. A substrate with a hole in the part was obtained (FIG. 1 (d)).

このパターニングした基板上に、上述の「金バンプ基板(1)の製造」と同様に、金メッキを行った後、レジスト膜をアセトンで除去して、金バンプの列(ライン/スペース=10/10)がある基板(金バンプ柱/パラジウムシード膜(膜厚200nm)/チタン下地膜(膜厚200nm)/ガラス基板)を作製した(図1(f))。この基板を2cm×2cmに切断して、エッチングテスト用の「金バンプ基板(2)」を作製した。   On this patterned substrate, gold plating was performed in the same manner as in the above-mentioned “manufacture of gold bump substrate (1)”, and then the resist film was removed with acetone to form a row of gold bumps (line / space = 10/10). ) Was prepared (gold bump pillar / palladium seed film (film thickness 200 nm) / titanium underlayer film (film thickness 200 nm) / glass substrate)) (FIG. 1F). This substrate was cut into 2 cm × 2 cm to prepare “gold bump substrate (2)” for an etching test.

別に、パラジウム成膜基板(パラジウムシード膜(膜厚200nm)/チタン下地膜(膜厚200nm)/ガラス基板)を2cm×2cmに切断して、エッチングテスト用の「パラジウム成膜基板(2)」を作製した。   Separately, a palladium film formation substrate (palladium seed film (film thickness 200 nm) / titanium underlayer film (film thickness 200 nm) / glass substrate) is cut into 2 cm × 2 cm, and “palladium film formation substrate (2)” for etching test Was made.

<物性評価>
後述の実施例並びに比較例に示すエッチング液の濡れ性、エッチング速度、及び、エッチング前後のバンプの表面粗度について、以下の評価を行なった。
1)エッチング液の濡れ性
ベアシリコン上に各エッチング液を1滴落としたときの接触角を、前述の装置と条件により測定し、濡れ性を評価した(接触角が小さい程、濡れ性が良い)。
2)バンプ隙間の金又はパラジウムシード膜部分のエッチング速度
レーザー顕微鏡(株式会社キーエンス製の赤色半導体レーザー顕微鏡「VK−8500」)を用いて、エッチング後の基板上の金又はパラジウムシード膜残渣の有無を目視にて観察し、バンプ隙間の金又はパラジウムシード膜が完全に除去されるのに要する時間から、バンプ間の間隔部分の金又はパラジウムシード膜のエッチング速度を算出した。
3)金バンプ構造のエッチング速度
上記レーザー顕微鏡にて、エッチング前の基板上のバンプ10個の縦、横及び高さを測定し、その平均値を算出した。次に、エッチング処理後のバンプ10個の形状を計測し、縦、横及び高さ方向の減少量の平均値を算出し、金バンプの平均エッチング速度を計算した。
4)エッチング前/後のバンプの表面粗度(Ra)
バンプ10個の上面を上記レーザー顕微鏡で計測し、長手方向画像処理による数値計算を行うことにより、表面粗度(Ra)の平均値を算出した。なお、エッチング前の「金バンプ基板(1)」は、金色の金属光沢を呈しており、そのバンプ表面の平均粗度(Ra)は、60nmであったが、エッチングにより表面粗度(Ra)が大きくなると、基板表面で乱反射が生じるため基板は鈍い光沢を放つようになった。また、エッチング前の「金バンプ基板(2)」のバンプ表面の平均粗度(Ra)は、60nmであった。
<Physical property evaluation>
The following evaluation was performed about the wettability of the etching liquid shown in the below-mentioned Example and a comparative example, the etching rate, and the surface roughness of the bump before and behind etching.
1) Wetting property of etching solution The contact angle when one drop of each etching solution was dropped on bare silicon was measured by the above-mentioned apparatus and conditions, and the wetting property was evaluated (the smaller the contact angle, the better the wetting property). ).
2) Etching speed of gold or palladium seed film portion in the gap between bumps Using a laser microscope (Red Semiconductor Laser Microscope “VK-8500” manufactured by Keyence Corporation), presence or absence of gold or palladium seed film residue on the substrate after etching Was observed visually, and the etching rate of the gold or palladium seed film in the space between the bumps was calculated from the time required for the gold or palladium seed film in the bump gap to be completely removed.
3) Etching speed of gold bump structure The vertical, horizontal and height of 10 bumps on the substrate before etching were measured with the laser microscope, and the average value was calculated. Next, the shape of 10 bumps after the etching treatment was measured, the average value of the amount of decrease in the vertical, horizontal, and height directions was calculated, and the average etching rate of the gold bumps was calculated.
4) Bump surface roughness (Ra) before / after etching
The upper surface of 10 bumps was measured with the laser microscope, and the average value of the surface roughness (Ra) was calculated by performing numerical calculation by longitudinal image processing. The “gold bump substrate (1)” before etching had a golden metallic luster, and the average roughness (Ra) of the bump surface was 60 nm. When becomes larger, irregular reflection occurs on the surface of the substrate, so that the substrate emits a dull luster. In addition, the average roughness (Ra) of the bump surface of the “gold bump substrate (2)” before etching was 60 nm.

<実施例1>
バンプ金の隙間のシード部の金膜をエッチングするエッチング液として、ヨウ素3重量%、ヨウ化カリウム12重量%、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル20重量%及び超純水65重量%のエッチング液を調製した。このエッチング液をベアシリコンウェハ上に滴下して測定した接触角は9.0度であった。
エッチング液200cmが入ったガラスビーカーを30℃の恒温水浴槽に入れた。このエッチング液で、エッチングテスト用の「金バンプ基板(1)」(2cm×2cm:金バンプ柱/金シード膜(膜厚160nm)/チタン下地膜(膜厚290nm)/ガラス基板)を手振りディップ方式にてエッチング処理を行った後、水洗、乾燥させた。
<Example 1>
As an etching solution for etching the gold film in the seed part of the bump gold gap, an etching solution containing 3% by weight of iodine, 12% by weight of potassium iodide, 20% by weight of diethylene glycol-n-butyl ether and 65% by weight of ultrapure water was prepared. . The contact angle measured by dropping this etching solution on the bare silicon wafer was 9.0 degrees.
A glass beaker containing 200 cm 3 of an etching solution was placed in a constant temperature water bath at 30 ° C. With this etching solution, “gold bump substrate (1)” (2 cm × 2 cm: gold bump pillar / gold seed film (film thickness 160 nm) / titanium underlayer film (thickness 290 nm) / glass substrate) for etching test is hand-dip dip After performing the etching process by the method, it was washed and dried.

バンプ隙間の金シード膜のエッチング速度は、137nm/分であった。また、バンプのエッチング速度は、縦(長さ)方向が79.4nm/分、同横(幅)方向が85.6nm/分、同高さ方向が128nm/分であった。即ち、バンプ隙間の金シード膜のエッチング速度に対するバンプのエッチング速度比は、0.58〜0.93倍であり、エッチング後もバンプ形状を十分に維持していた。特に、パネルとドライバーとの接続等に関与することからエッチング速度を抑えることが重要である「金バンプの高さ方向」についてのエッチング速度比は、0.93倍と良好であった。
エッチング後の基板は、目視で金の光沢色を呈していた。また、そのバンプの表面粗度(Ra)は、110nmと表面荒れは小さかった。
The etching rate of the gold seed film in the bump gap was 137 nm / min. The bump etching rate was 79.4 nm / min in the vertical (length) direction, 85.6 nm / min in the horizontal (width) direction, and 128 nm / min in the same height direction. That is, the ratio of the bump etching rate to the etching rate of the gold seed film in the bump gap was 0.58 to 0.93 times, and the bump shape was sufficiently maintained after the etching. In particular, the etching rate ratio for “the height direction of the gold bump”, which is important to suppress the etching rate because it is involved in the connection between the panel and the driver, etc., was 0.93 times as good.
The substrate after etching exhibited a gold gloss color visually. Further, the surface roughness (Ra) of the bump was 110 nm and the surface roughness was small.

<比較例1>
実施例1のエッチング液に代えて、ヨウ素3重量%、ヨウ化カリウム12重量%、n−メチル−2−ピロリドン20重量%及び超純水65重量%のエッチング液を用いた他は、実施例1と同様にエッチングを行った。このエッチング液をベアシリコンウェハ上に滴下して測定した接触角は33.0度であった。なお、この値は、特開2004−211142号公開公報に記載されている接触角32.6度とほぼ同等である。
<Comparative Example 1>
Instead of the etching solution of Example 1, an etching solution containing 3% by weight of iodine, 12% by weight of potassium iodide, 20% by weight of n-methyl-2-pyrrolidone and 65% by weight of ultrapure water was used. Etching was performed in the same manner as in Example 1. The contact angle measured by dropping this etching solution on the bare silicon wafer was 33.0 degrees. This value is substantially equivalent to the contact angle of 32.6 degrees described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-211142.

バンプ隙間の金シード膜のエッチング速度は、480nm/分と速かった。しかしながら、バンプのエッチング速度は、縦(長さ)方向が518nm/分、同横(幅)方向が289nm/分、同高さ方向が479nm/分であり、特に縦(長さ)方向のエッチング速度がバンプ隙間の金シード膜のエッチング速度より速く、高さ方向も同等に速かった。即ち、バンプ隙間の金シード膜のエッチング速度に対するバンプのエッチング速度比は、0.60〜1.08倍であった。特に、パネルとドライバーとの接続等に関与することからエッチング速度を抑えることが重要である「金バンプの高さ方向」については、1.00倍と金シード膜と同等にエッチングされてしまっていた。
また、エッチング後の基板のバンプの表面粗度(Ra)も、170nmと表面が粗くなっていた。
The etching rate of the gold seed film in the bump gap was as high as 480 nm / min. However, the etching rate of the bumps is 518 nm / min in the vertical (length) direction, 289 nm / min in the horizontal (width) direction, and 479 nm / min in the same height direction, particularly in the vertical (length) direction. The speed was faster than the etching speed of the gold seed film in the bump gap, and the height direction was equally fast. That is, the ratio of the bump etching rate to the etching rate of the gold seed film in the bump gap was 0.60 to 1.08. In particular, it is important to suppress the etching rate because it is involved in the connection between the panel and the driver, etc. The “gold bump height direction” is 1.00 times that of the gold seed film. It was.
Further, the surface roughness (Ra) of the bumps of the substrate after etching was 170 nm, and the surface was rough.

<比較例2>
比較例1のエッチング液のn−メチル−2−ピロリドンの代わりに1−プロパノールを用いた他は、比較例1と同様にエッチングを行った。このエッチング液をベアシリコンウェハ上に滴下して測定した接触角は、30度であった。
バンプ隙間の金シード膜のエッチング速度は、240nm/分と速かった。しかしながら、バンプのエッチング速度も、縦(長さ)方向が307nm/分、同横(幅)方向が211nm/分、同高さ方向が259nm/分と速かった。即ち、バンプ隙間の金シード膜のエッチング速度に対するバンプのエッチング速度比は、0.88〜1.28倍であった。特に、パネルとドライバーとの接続等に関与することからエッチング速度を抑えることが重要である「金バンプの高さ方向」については、1.08倍と金シード膜以上にエッチングされてしまっていた。
また、エッチング後の基板は、鈍い金色の退色光沢を呈しており、バンプの表面粗度(Ra)も、190nmと表面が粗くなっていた。
<Comparative example 2>
Etching was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that 1-propanol was used instead of n-methyl-2-pyrrolidone in the etching solution of Comparative Example 1. The contact angle measured by dropping this etching solution onto the bare silicon wafer was 30 degrees.
The etching rate of the gold seed film in the bump gap was as high as 240 nm / min. However, the etching rate of the bumps was as fast as 307 nm / min in the vertical (length) direction, 211 nm / min in the horizontal (width) direction, and 259 nm / min in the same height direction. That is, the ratio of the bump etching rate to the etching rate of the gold seed film in the bump gap was 0.88 to 1.28 times. In particular, it is important to suppress the etching speed because it is involved in the connection between the panel and the driver, etc. The “gold bump height direction” was 1.08 times higher than the gold seed film. .
Further, the substrate after etching exhibited a dull golden fading gloss, and the surface roughness (Ra) of the bumps was 190 nm, which was rough.

<比較例3>
比較例1のエッチング液のn−メチル−2−ピロリドンの代わりにジエチレングリコールを用いた他は、比較例1と同様にエッチングを行った。このエッチング液をベアシリコンウェハ上に滴下して測定した接触角は、40度であった。
バンプ隙間の金シード膜のエッチング速度は、320nm/分と速かった。しかしながら、バンプのエッチング速度も、縦(長さ)方向が747nm/分、同横(幅)方向が604nm/分、同高さ方向が724nm/分と何れも更に速かった。即ち、バンプ隙間の金シード膜のエッチング速度に対するバンプのエッチング速度比は、1.89〜2.33倍であった。特に、パネルとドライバーとの接続等に関与することからエッチング速度を抑えることが重要である「金バンプの高さ方向」については、2.26倍と金シード膜以上にエッチングされてしまっていた。
また、エッチング後の基板は、鈍い金色の退色光沢を呈しており、バンプの表面粗度(Ra)も、200nmと表面が粗くなっていた。
<Comparative Example 3>
Etching was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that diethylene glycol was used instead of n-methyl-2-pyrrolidone in the etching solution of Comparative Example 1. The contact angle measured by dropping this etching solution on the bare silicon wafer was 40 degrees.
The etching rate of the gold seed film in the bump gap was as fast as 320 nm / min. However, the etching rate of the bumps was 747 nm / min in the vertical (length) direction, 604 nm / min in the horizontal (width) direction, and 724 nm / min in the same height direction. That is, the ratio of the etching rate of the bump to the etching rate of the gold seed film in the bump gap was 1.89 to 2.33 times. In particular, it is important to suppress the etching rate because it is involved in the connection between the panel and the driver, etc. The “gold bump height direction” was 2.26 times higher than the gold seed film. .
Further, the substrate after the etching exhibited a dull golden fading gloss, and the surface roughness (Ra) of the bump was 200 nm, which was rough.

実施例1と比較例1〜3の結果を表1にまとめて示す。表1より、本発明のエッチング液により、優れたエッチング特性が得られることが明らかである。   The results of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 are summarized in Table 1. From Table 1, it is clear that excellent etching characteristics can be obtained by the etching solution of the present invention.

Figure 0005304637
Figure 0005304637

<参考例1>
ヨウ素3重量%、ヨウ化カリウム12重量%、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル15重量%及び超純水70重量%のエッチング液の調製を試みたが、水層と有機溶媒層との2相に分離してしまった。2相に分離している場合、エッチング速度を決定するヨウ素が有機層側に分配濃縮され、エッチング対象が濃縮ヨウ素液に接触するため、シード貴金属材料とバンプ材料とのエッチング選択性の制御は困難である。
<Reference Example 1>
An attempt was made to prepare an etching solution of 3% by weight of iodine, 12% by weight of potassium iodide, 15% by weight of diethylene glycol-n-butyl ether, and 70% by weight of ultrapure water, but it was separated into two phases, an aqueous layer and an organic solvent layer. I have. When separated into two phases, iodine that determines the etching rate is distributed and concentrated on the organic layer side, and the etching target comes into contact with the concentrated iodine solution, so it is difficult to control the etching selectivity between the seed noble metal material and the bump material. It is.

<実施例2>
バンプ金の隙間のシード部のパラジウム膜をエッチングするエッチング液として、ヨウ素3重量%、ヨウ化カリウム12重量%、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル60重量%及び超純水25重量%のエッチング液を調製した。このエッチング液をベアシリコンウェハ上に滴下して測定した接触角は4度であった。
エッチング液200cmが入ったガラスビーカーを35℃の恒温水浴槽に入れた。このエッチング液で、エッチングテスト用の「金バンプ基板(2)」(2cm×2cm:金バンプ柱/パラジウムシード膜(膜厚200nm)/チタン下地膜(膜厚200nm)/ガラス基板)を手振りディップ方式にてエッチング処理を行った後、水洗、乾燥させた。
<Example 2>
As an etching solution for etching the palladium film in the seed part of the bump gold gap, an etching solution containing 3% by weight of iodine, 12% by weight of potassium iodide, 60% by weight of diethylene glycol-n-butyl ether and 25% by weight of ultrapure water was prepared. . The contact angle measured by dropping this etching solution onto the bare silicon wafer was 4 degrees.
A glass beaker containing 200 cm 3 of an etching solution was placed in a constant temperature water bath at 35 ° C. With this etching solution, “gold bump substrate (2)” (2 cm × 2 cm: gold bump pillar / palladium seed film (thickness: 200 nm) / titanium underlayer (thickness: 200 nm) / glass substrate) for etching test is hand-dip dip After performing the etching process by the method, it was washed and dried.

バンプ隙間のパラジウムシード膜のエッチング速度は、200nm/分であった。また、バンプのエッチング速度は、縦(長さ)方向が62nm/分、同横(幅)方向が46nm/分、同高さ方向が32nm/分であった。即ち、バンプ隙間のパラジウムシード膜のエッチング速度に対する金バンプのエッチング速度比は、0.16〜0.31倍であり、エッチング後もバンプ形状を十分に維持していた。特に、パネルとドライバーとの接続等に関与することからエッチング速度を抑えることが重要である「金バンプの高さ方向」についてのエッチング速度比は、0.16倍と極めて良好であった。
また、エッチング後のバンプの表面粗度(Ra)は、70nmと表面荒れは非常に小さかった。
The etching rate of the palladium seed film in the bump gap was 200 nm / min. Further, the etching rate of the bumps was 62 nm / min in the vertical (length) direction, 46 nm / min in the horizontal (width) direction, and 32 nm / min in the same height direction. That is, the etching rate ratio of the gold bump to the etching rate of the palladium seed film in the gap between the bumps was 0.16 to 0.31 times, and the bump shape was sufficiently maintained after the etching. In particular, the etching rate ratio for “the height direction of the gold bumps”, which is important to suppress the etching rate because it is involved in the connection between the panel and the driver, etc., was very good at 0.16 times.
Further, the surface roughness (Ra) of the bump after etching was 70 nm, and the surface roughness was very small.

<比較例4>
実施例2のエッチング液に代えて、ヨウ素3重量%、ヨウ化カリウム12重量%、n−メチル−2−ピロリドン60重量%及び超純水25重量%のエッチング液を用いた他は、実施例2と同様にエッチングを行った。このエッチング液をベアシリコンウェハ上に滴下して測定した接触角は19.5度であった。
<Comparative example 4>
Instead of the etching solution of Example 2, an etching solution containing 3% by weight of iodine, 12% by weight of potassium iodide, 60% by weight of n-methyl-2-pyrrolidone and 25% by weight of ultrapure water was used. Etching was performed as in 2. The contact angle measured by dropping this etching solution onto the bare silicon wafer was 19.5 degrees.

バンプ隙間のパラジウムシード膜のエッチング速度は、218nm/分であり、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテルを用いた実施例2の場合とほぼ同等であったが、バンプのエッチング速度は、縦(長さ)方向が53nm/分、同横(幅)方向が62nm/分、同高さ方向が174nm/分であった。即ち、金バンプ隙間のパラジウムシード膜のエッチング速度に対するバンプのエッチング速度比は、0.24〜0.80倍であった。特に、パネルとドライバーとの接続等に関与することからエッチング速度を抑えることが重要である「金バンプの高さ方向」については、0.80倍と大きく、また、エッチング後のバンプの表面粗度(Ra)も、100nmと表面が粗くなっていた。
これらの結果から、比較例4は、実施例2に比べて、パラジウムシード膜のエッチングに伴う金バンプのエッチングが過度に進行していることは明らかである。
The etching rate of the palladium seed film in the gap between the bumps was 218 nm / min, which was almost the same as that in Example 2 using diethylene glycol-n-butyl ether, but the etching rate of the bump was in the longitudinal (length) direction. Was 53 nm / min, the horizontal (width) direction was 62 nm / min, and the height direction was 174 nm / min. That is, the ratio of the bump etching rate to the etching rate of the palladium seed film in the gold bump gap was 0.24 to 0.80. In particular, the “gold bump height direction”, which is important to suppress the etching rate because it is involved in the connection between the panel and the driver, is as large as 0.80 times, and the surface roughness of the bump after etching is large. The degree (Ra) was 100 nm and the surface was rough.
From these results, it is clear that in Comparative Example 4, the etching of the gold bump accompanying the etching of the palladium seed film proceeds excessively as compared with Example 2.

<比較例5>
比較例4のエッチング液のn−メチル−2−ピロリドンの代わりに1−プロパノールを用いた他は、比較例4と同様にエッチングを行った。このエッチング液をベアシリコンウェハ上に滴下して測定した接触角は、8.9度であった。
バンプ隙間のパラジウムシード膜のエッチング速度は、667nm/分と速かった。また、金バンプのエッチング速度は、縦(長さ)方向が356nm/分、同横(幅)方向が245nm/分、同高さ方向が473nm/分であった。即ち、バンプ隙間のパラジウムシード膜のエッチング速度に対するバンプのエッチング速度比は、0.37〜0.71倍であった。特に、パネルとドライバーとの接続等に関与することからエッチング速度を抑えることが重要である「金バンプの高さ方向」については、0.71倍と大きく、また、エッチング後のバンプの表面粗度(Ra)も、80nmと表面が粗くなっていた。
これらの結果から、比較例5は、実施例2に比べて、パラジウムシード膜のエッチングに伴う金バンプのエッチングが過度に進行していることは明らかである。
<Comparative Example 5>
Etching was performed in the same manner as in Comparative Example 4 except that 1-propanol was used instead of n-methyl-2-pyrrolidone in the etching solution of Comparative Example 4. The contact angle measured by dropping this etching solution onto the bare silicon wafer was 8.9 degrees.
The etching rate of the palladium seed film in the bump gap was as fast as 667 nm / min. The etching rate of the gold bumps was 356 nm / min in the longitudinal (length) direction, 245 nm / min in the horizontal (width) direction, and 473 nm / min in the height direction. That is, the ratio of the bump etching rate to the etching rate of the palladium seed film in the gap between the bumps was 0.37 to 0.71 times. In particular, the “gold bump height direction”, which is important to suppress the etching rate because it is involved in the connection between the panel and the driver, etc. is 0.71 times larger, and the bump surface roughness after etching is also large. The degree (Ra) was 80 nm and the surface was rough.
From these results, it is clear that in Comparative Example 5, the etching of the gold bump accompanying the etching of the palladium seed film proceeds excessively as compared with Example 2.

<比較例6>
比較例4のエッチング液のn−メチル−2−ピロリドンの代わりにジエチレングリコールを用いた他は、比較例4と同様にエッチングを行った。このエッチング液をベアシリコンウェハ上に滴下して測定した接触角は、38.5度であった。
バンプ隙間のパラジウムシード膜のエッチング速度は、240nm/分と速かった。しかしながら、金バンプのエッチング速度も、縦(長さ)方向が504nm/分、同横(幅)方向が346nm/分、同高さ方向が551nm/分と何れも更に速かった。即ち、バンプ隙間のパラジウムシード膜のエッチング速度に対するバンプのエッチング速度比は、1.44〜2.30倍であった。特に、パネルとドライバーとの接続等に関与することからエッチング速度を抑えることが重要である「金バンプの高さ方向」については、2.30倍と大きく、また、エッチング後のバンプの表面粗度(Ra)も、140nmと表面が粗くなっていた。
これらの結果から、比較例6は、実施例2に比べて、パラジウムシード膜のエッチングに伴う金バンプのエッチングが過度に進行していることは明らかである。
<Comparative Example 6>
Etching was performed in the same manner as in Comparative Example 4 except that diethylene glycol was used instead of n-methyl-2-pyrrolidone in the etching solution of Comparative Example 4. The contact angle measured by dropping this etching solution on the bare silicon wafer was 38.5 degrees.
The etching rate of the palladium seed film in the bump gap was as high as 240 nm / min. However, the etching rate of the gold bumps was 504 nm / min in the vertical (length) direction, 346 nm / min in the horizontal (width) direction, and 551 nm / min in the same height direction. That is, the ratio of the bump etching rate to the etching rate of the palladium seed film in the gap between the bumps was 1.44 to 2.30 times. In particular, the “gold bump height direction”, which is important to suppress the etching rate because it is involved in the connection between the panel and the driver, etc., is 2.30 times larger, and the bump surface roughness after etching is also large. The degree (Ra) was 140 nm and the surface was rough.
From these results, it is clear that in Comparative Example 6, the etching of the gold bump accompanying the etching of the palladium seed film proceeds excessively as compared with Example 2.

実施例2と比較例4〜6の結果を表2にまとめて示す。表2より、本発明のエッチング液により、金バンプの高さを維持できる優れたエッチング特性が得られることは明らかである。   The results of Example 2 and Comparative Examples 4 to 6 are summarized in Table 2. From Table 2, it is clear that the etching solution of the present invention provides excellent etching characteristics capable of maintaining the height of the gold bump.

Figure 0005304637
Figure 0005304637

<実施例3>
実施例1で用いたものと同一組成のエッチング液200cmが入ったガラスビーカーを35℃の恒温水浴槽に入れた。このエッチング液で、「金成膜基板(1)」(2cm×2cm:金シード膜(膜厚160nm)/チタン下地膜(膜厚290nm)/ガラス基板)、及び「パラジウム成膜基板(2)」(2cm×2cm:パラジウムシード膜(膜厚200nm)/チタン下地膜(膜厚200nm)/ガラス基板)に対して、各々、手振りディップ方式にてエッチング処理を行った後、水洗、乾燥させた。
エッチング速度は、金シード膜が253nm/分、パラジウムシード膜が78nm/分であった。即ち、金シード膜のエッチング速度に対するパラジウムシード膜のエッチング速度の比は、0.31であった。
<Example 3>
A glass beaker containing 200 cm 3 of an etching solution having the same composition as that used in Example 1 was placed in a constant temperature water bath at 35 ° C. With this etching solution, “gold deposition substrate (1)” (2 cm × 2 cm: gold seed film (thickness 160 nm) / titanium underlayer (thickness 290 nm) / glass substrate) and “palladium deposition substrate (2) ”(2 cm × 2 cm: Palladium seed film (film thickness 200 nm) / titanium underlayer film (film thickness 200 nm) / glass substrate) were each etched by a hand shake dipping method, then washed with water and dried. .
The etching rate was 253 nm / min for the gold seed film and 78 nm / min for the palladium seed film. That is, the ratio of the etching rate of the palladium seed film to the etching rate of the gold seed film was 0.31.

<実施例4>
ヨウ素3重量%、ヨウ化カリウム12重量%、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル40重量%及び超純水45重量%のエッチング液を調製した。このエッチング液をベアシリコンウェハ上に滴下して測定した接触角は13度であった。
実施例3のエッチング液に代えて、このエッチング液を用いて同様にエッチングを行った。
エッチング速度は、金シード膜が113nm/分、パラジウムシード膜が131nm/分であった。即ち、金シード膜のエッチング速度に対するパラジウムシード膜エッチング速度の比は、1.16であった。
<Example 4>
An etching solution containing 3% by weight of iodine, 12% by weight of potassium iodide, 40% by weight of diethylene glycol-n-butyl ether and 45% by weight of ultrapure water was prepared. The contact angle measured by dropping this etching solution onto the bare silicon wafer was 13 degrees.
Etching was similarly performed using this etching solution instead of the etching solution of Example 3.
The etching rate was 113 nm / min for the gold seed film and 131 nm / min for the palladium seed film. That is, the ratio of the palladium seed film etching rate to the gold seed film etching rate was 1.16.

<実施例5>
実施例3のエッチング液に代えて、実施例2で用いたのと同一組成のエッチング液(ヨウ素3重量%、ヨウ化カリウム12重量%、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル60重量%及び超純水25重量%)を用いて同様にエッチングを行った。
エッチング速度は、金シード膜が50nm/分、パラジウムシード膜が200nm/分であった。即ち、金シード膜のエッチング速度に対するパラジウムシード膜エッチング速度の比は、4.0であった。
<Example 5>
Instead of the etching solution of Example 3, an etching solution having the same composition as that used in Example 2 (iodine 3% by weight, potassium iodide 12% by weight, diethylene glycol-n-butyl ether 60% by weight and ultrapure water 25% by weight) %) Was used for the same etching.
The etching rate was 50 nm / min for the gold seed film and 200 nm / min for the palladium seed film. That is, the ratio of the palladium seed film etching rate to the gold seed film etching rate was 4.0.

以上の実施例3〜5の結果を表3にまとめて示す。   The results of Examples 3 to 5 are summarized in Table 3.

Figure 0005304637
Figure 0005304637

<比較例7〜9>
実施例3〜5のエッチング液のジエチレングリコール−n−ブチルエーテルの代わりに、n−メチル−2−ピロリドンを用いた他は、それぞれ実施例3〜5と同様にエッチングを行った。その結果は、表4の通りであった。
<Comparative Examples 7-9>
Etching was performed in the same manner as in Examples 3 to 5 except that n-methyl-2-pyrrolidone was used instead of diethylene glycol-n-butyl ether in the etching solutions of Examples 3 to 5. The results are shown in Table 4.

Figure 0005304637
Figure 0005304637

<比較例10〜12>
実施例3〜5のエッチング液のジエチレングリコール−n−ブチルエーテルの代わりに、1−プロパノールを用いた他は、それぞれ実施例3〜5と同様にエッチングを行った。その結果は、表5の通りであった。
<Comparative Examples 10-12>
Etching was performed in the same manner as in Examples 3 to 5 except that 1-propanol was used instead of diethylene glycol-n-butyl ether in the etching solutions of Examples 3 to 5. The results are shown in Table 5.

Figure 0005304637
Figure 0005304637

<比較例13〜15>
実施例3〜5のエッチング液のジエチレングリコール−n−ブチルエーテルの代わりに、ジエチレングリコールを用いた他は、それぞれ実施例3〜5と同様にエッチングを行った。その結果は、表6の通りであった。
<Comparative Examples 13-15>
Etching was performed in the same manner as in Examples 3 to 5 except that diethylene glycol was used instead of diethylene glycol-n-butyl ether in the etching solutions of Examples 3 to 5. The results are shown in Table 6.

Figure 0005304637
Figure 0005304637

表3〜6より、本発明のエッチング液は、エッチング液中のジエチレングリコール−n−ブチルエーテルの濃度に対して、パラジウム/金エッチング速度比が大きく異なることから、本発明のエッチング液を用いて、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル濃度を調整することにより、金とパラジウムの選択エッチングが可能であることが判明した。   From Tables 3-6, since the palladium / gold etching rate ratio differs greatly with respect to the density | concentration of the diethylene glycol-n-butyl ether in etching liquid, the etching liquid of this invention uses diethylene glycol using the etching liquid of this invention. It has been found that selective etching of gold and palladium is possible by adjusting the concentration of n-butyl ether.

本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
なお、本出願は、2007年3月12日付で出願された日本特許出願(特願2007−62066)及び2007年9月19日付で出願された日本特許出願(特願2007−242532)に基づいており、その全体が引用により援用される。
Although the present invention has been described in detail using specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
This application is based on a Japanese patent application filed on March 12, 2007 (Japanese Patent Application No. 2007-62066) and a Japanese patent application filed on September 19, 2007 (Japanese Patent Application No. 2007-242532). Which is incorporated by reference in its entirety.

Claims (13)

金又はパラジウムのエッチング液であって、ヨウ素、ヨウ化物塩、水及びグリコールエーテル系化合物を含有し、グリコールエーテル系化合物の含有量が16〜80重量%であることを特徴とするエッチング液。 A etching liquid gold or palladium, iodine, an iodide salt, containing water and glycol ether compound, the etching solution content of glycol ether compound is characterized by 16 to 80 wt% der Rukoto. 請求項1に記載のエッチング液において、グリコールエーテル系化合物が下記一般式(1)で表されるグリコールエーテル系化合物であることを特徴とするエッチング液。
−O−(R−O−)−H …(1)
(1)式中、Rは炭素数4〜20のアルキル基を表し、Rは炭素数2〜4のアルキレン基を表し、nは2〜40の整数を表す。
The etching liquid according to claim 1, wherein the glycol ether compound is a glycol ether compound represented by the following general formula (1).
R 1 —O— (R 2 —O—) n —H (1)
(1) In the formula, R 1 represents an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, R 2 represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 2 to 40.
請求項1又は2に記載のエッチング液において、ベアシリコンウェハに対する接触角が20度以下であることを特徴とするエッチング液。 The etching solution according to claim 1 or 2 , wherein a contact angle with respect to the bare silicon wafer is 20 degrees or less. 請求項1乃至のいずれか1項に記載のエッチング液において、ヨウ素の含有量が0.5〜5重量%であることを特徴とするエッチング液。 The etching solution according to any one of claims 1 to 3 , wherein the iodine content is 0.5 to 5% by weight. 請求項1乃至のいずれか1項に記載のエッチング液において、ヨウ化物塩の含有量が、ヨウ化カリウムに換算した含有量として5〜30重量%であることを特徴とするエッチング液。 In the etching solution according to any one of claims 1 to 4, the etching liquid content of iodide salts, characterized in that 5 to 30% by weight content in terms of potassium iodide. 請求項1乃至のいずれか1項に記載のエッチング液において、ヨウ化物塩/ヨウ素のモル濃度が1.5〜15.0であることを特徴とするエッチング液。 The etching solution according to any one of claims 1 to 5 , wherein the molar concentration of iodide salt / iodine is 1.5 to 15.0. 請求項2乃至のいずれか1項に記載のエッチング液において、グリコールエーテル系化合物がジエチレングリコール−n−ブチルエーテルであることを特徴とするエッチング液。 The etching liquid according to any one of claims 2 to 6 , wherein the glycol ether compound is diethylene glycol-n-butyl ether. 請求項乃至のいずれか1項に記載のエッチング液において、金及びパラジウムが共存するエッチング対象物の金を選択的にエッチングするエッチング液であって、グリコールエーテル系化合物の含有量が30重量%以下であることを特徴とするエッチング液。 The etching solution according to any one of claims 1 to 7 , wherein the etching solution selectively etches gold as an etching target in which gold and palladium coexist, and the content of the glycol ether compound is 30% by weight. Etching liquid characterized by being less than or equal to%. 請求項乃至のいずれか1項に記載のエッチング液において、金及びパラジウムが共存するエッチング対象物のパラジウムを選択的にエッチングするエッチング液であって、グリコールエーテル系化合物の含有量が50重量%以上であることを特徴とするエッチング液。 In the etching solution according to any one of claims 1 to 7, a etchant that selectively etches the palladium etching object gold and palladium coexist, the content of the glycol ether compound is 50 weight Etching solution characterized by being at least%. 請求項1乃至のいずれか1項に記載のエッチング液を用いて、金又はパラジウムをエッチングすることを特徴とするエッチング方法。 10. An etching method comprising etching gold or palladium using the etching solution according to any one of claims 1 to 9 . 請求項10に記載のエッチング方法において、スピンエッチング装置を用いて基板上の金又はパラジウムをエッチングすることを特徴とするエッチング方法。 The etching method according to claim 10 , wherein gold or palladium on the substrate is etched using a spin etching apparatus. 請求項10又は11に記載のエッチング方法において、半導体又は液晶用の基板上に金又はパラジウムにより形成されたバンプ構造をエッチングすることを特徴とするエッチング方法。 In the etching method according to claim 10 or 11, etching method characterized by etching a bump structure formed by gold or palladium on a substrate for semiconductor or liquid crystal. 請求項12に記載のエッチング方法であって、基板上に金又はパラジウム膜を介して金バンプが形成されたエッチング対象物の、金バンプ間の金又はパラジウム膜をエッチングすることを特徴とするエッチング方法。 13. The etching method according to claim 12 , wherein the gold or palladium film between the gold bumps is etched on the object to be etched in which the gold bump is formed on the substrate via the gold or palladium film. Method.
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