JPH04157184A - Etching method - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は半導体装用リードフレームの製造時のエツチン
グ方法に間する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to an etching method for manufacturing lead frames for semiconductor devices.
（従来の技術）
半導体装用リードフレームは、一般に、４２７０イ等の
鉄系合金を基板として用いるものであり、この基板の表
面にレジストを塗布し、その上に所定のマスクを密着さ
せ、露光し、マスクを除去した後に現像し、次いでエツ
チングすることによって作成されている。(Prior art) Semiconductor lead frames generally use an iron-based alloy such as 4270I as a substrate. A resist is applied to the surface of this substrate, a prescribed mask is closely attached to the resist, and then exposed. , by removing the mask, developing, and then etching.
このエツチング工程では、従来よりＪＩＳ Ｋ１４４
７に規定されている塩化第二鉄溶液が準用されている。In this etching process, conventionally JIS K144
The ferric chloride solution specified in 7 is applied mutatis mutandis.
ＪＩＳ Ｋ １４４７の規格は、工業薬品としての
塩化第二鉄とその組成分析法を規定したものであり、そ
れぞれ組成に応じて１種、２種、３種と区分されている
。１種とは、比重す）が１．３８４以上、塩化第二鉄３
７％以上、塩化第二鉄０．３０％以下、遊Ｊｌ＃（ＭＣ
Ｉ）０．５０以下のものを指し、２種とは、比重１．４
５３以上、塩化第二鉄４１％以上、塩化第一鉄０．２５
％以下、遊離酸（ＨＣ１） ０．２５％以下のものを指
し、３種とは、比重１．４９８以上、塩化第二鉄４４％
以上、塩化第一鉄０．２０以下、遊離酸（ＨＣＩ）０．
２５％以下のものを指す。The JIS K 1447 standard specifies ferric chloride as an industrial chemical and its composition analysis method, and is classified into Type 1, Type 2, and Type 3 depending on the composition. Type 1 means that the specific gravity (specific gravity) is 1.384 or more, ferric chloride 3
7% or more, ferric chloride 0.30% or less, YuJl# (MC
I) Refers to those with a specific gravity of 0.50 or less, and Type 2 refers to those with a specific gravity of 1.4.
53 or more, ferric chloride 41% or more, ferrous chloride 0.25
% or less, free acid (HC1) 0.25% or less, type 3 refers to specific gravity 1.498 or more, ferric chloride 44%
Above, ferrous chloride 0.20 or less, free acid (HCI) 0.
Refers to 25% or less.
鉄系合金のエツチングに使用される塩化第二鉄溶液は、
これに準じたものであり、エツチング速度、冬季の氷結
防止、そして取扱い易さという観点から一般に液温５０
℃での比重が１．４３２〜１．４６１の範囲のものが使
用されている。The ferric chloride solution used for etching iron-based alloys is
Generally speaking, the liquid temperature is 50% from the viewpoint of etching speed, prevention of freezing in winter, and ease of handling.
Those having a specific gravity in the range of 1.432 to 1.461 at °C are used.
（発明が解決しようとする課題）
近年の半導体チップの高集積化及び多用化の要求は目ざ
ましく、リードフレームにおいても常に一層の多ビン化
や小型化が求められている。一般にリードの幅はボンデ
ィングワイヤの直径の約３倍が必要とされ、その結果、
少なくとも１００μｍ程度が必要とされている。よって
、−層の多ピン化を図るためにはリード間の間隔を狭め
ることが必要となり、具体的にはリードフレーム先端部
のリード間の間隔を２００μｍ以内にすることが求めら
れている。(Problems to be Solved by the Invention) In recent years, there has been a remarkable demand for higher integration and greater versatility of semiconductor chips, and lead frames are also constantly required to have a larger number of bins and to be smaller. Generally, the width of the lead is required to be approximately three times the diameter of the bonding wire, and as a result,
A thickness of at least about 100 μm is required. Therefore, in order to increase the number of pins in the negative layer, it is necessary to narrow the distance between the leads, and specifically, the distance between the leads at the tip of the lead frame is required to be within 200 μm.
しかし、ごく一般に使用される厚さ１５０μｍの４２７
０イを基板として用いた場合、従来のエツチング方法を
用いてリードフレーム先端部のリード間の間隔を２００
μｍ以内に加工するという要求を満足することはできな
い。その理由は、この要求を満足させるには、レジスト
間隔を３０μｍとした場合のエツチングファクタ（エツ
チングの深さ方向と幅方向のエツチング距離の比）を２
．０以上にすることが必要となるが、上記従来の方法で
のエツチングファクタはせいぜい１．５〜１．８の範囲
内にあり、２．０以上にすることができないからである
。However, the commonly used 427 with a thickness of 150 μm
When using 0i as a substrate, the spacing between the leads at the tip of the lead frame was set to 200 mm using the conventional etching method.
It is not possible to satisfy the requirement of processing within μm. The reason is that in order to satisfy this requirement, the etching factor (ratio of the etching distance in the depth direction and the etching distance in the width direction) when the resist spacing is 30 μm is required to be 2.
．． Although it is necessary to set the etching factor to 0 or more, the etching factor in the conventional method is within the range of 1.5 to 1.8 at most, and cannot be set to 2.0 or more.
したがって、本発明の目的は、エッチングフクタが２．
０以上であるという上記要求を満足させることができる
エツチング方法を提供することにある。Therefore, it is an object of the present invention that the etching pattern is 2.
It is an object of the present invention to provide an etching method that can satisfy the above-mentioned requirement of 0 or more.
（課題を解決するための手段）
前述の目的を達成するために、本発明は、塩化第二鉄溶
液を用いて鉄合金をエツチングする方法において、エツ
チング液として、比重が１．４８４〜１．５５０の範囲
であり、含有される塩化第一鉄の濃度が０．１〜０．５
重量％の範囲であり、かつ液温が５０℃以上の塩化第二
鉄溶液を用いることを特徴とするエツチング方法を採用
するものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method of etching an iron alloy using a ferric chloride solution, in which the etching solution has a specific gravity of 1.484 to 1.484. 550, and the concentration of ferrous chloride contained is 0.1 to 0.5.
% by weight and employs an etching method characterized by using a ferric chloride solution having a liquid temperature of 50° C. or higher.
（作用）
エツチングファクタに影響を与える因子としては、エツ
チング液の液温、濃度、組成、エツチング液のスプレ一
方法等がある。しかし、スプレー方法に関しては、通常
使用する装置は一定であり、その都度、特殊なスプレ一
方法を採用することは稀である。(Function) Factors that influence the etching factor include the temperature, concentration, and composition of the etching solution, and the method of spraying the etching solution. However, regarding the spraying method, the equipment usually used is the same, and it is rare to adopt a special spraying method each time.
本発明者は、この点を考慮して通常使用する装置を用い
て、即ち、スプレ一方法を一定にして、種々検討した結
果、エツチング液の液温、濃度、組成に対して特定の液
条件を選定することにより、エッチングフクタを２．０
以上にすることが可能であることを見い出したものであ
る。この液条件が、比重が１．４８４〜１．５５０の範
囲であり、含有される塩化第一鉄の濃度が０．１〜０．
５重量％の範囲であり、かつ液温が５０℃以上の塩化第
二鉄溶液を用いるものである。以下に、本発明を導き出
した過程を検討例で説明すると共に、本発明の実施内及
び比較例を説明する。With this in mind, the inventor of the present invention has conducted various studies using commonly used equipment, i.e., by keeping the spraying method constant, and has found that specific liquid conditions for the temperature, concentration, and composition of the etching liquid have been determined. By selecting etching filter 2.0
We have discovered that it is possible to do the above. This liquid condition is such that the specific gravity is in the range of 1.484 to 1.550, and the concentration of ferrous chloride contained is in the range of 0.1 to 0.
A ferric chloride solution having a concentration of 5% by weight and a liquid temperature of 50° C. or higher is used. Below, the process that led to the present invention will be explained using study examples, as well as implementation of the present invention and comparative examples.
（検討例）
エツチング装置として、長さ１５０ｃｍ、有効エツチン
グ幅６０ｃｍのスプレ一方式の装置を用いて検討を行っ
た。まず、厚さ０．２５ｍｍ、幅１８０關、長さ３２０
ｍｍの４２７０イの表面にレジストを塗布し、所定の
マスクを密接し、露光し、マスクを剥離後現像し、幅３
０μｍのスリット状の開口部を持ったパターンを形成し
た。これを前記エツチング装置を用いてエツチング液の
液温を５０℃及び６０℃に設定し、塩化第一鉄の濃度を
０．１〜０．５％として、エツチング時間を４５秒から
４５０秒まで変化させてエツチングを行った。その後、
深さ方向のエツチング距離と幅方向のエツチング距離を
測定し、継軸に深さ方向のエツチング距離をとり、横軸
に幅方向のエツチング距離をとってグラフ（図示せず）
を作成し、その傾きからエツチングファクタを求めた。(Example of Study) A study was carried out using a spray one-type device with a length of 150 cm and an effective etching width of 60 cm as an etching device. First, the thickness is 0.25 mm, the width is 180 mm, and the length is 320 mm.
A resist is applied to the surface of 4270 mm, a prescribed mask is placed closely on it, exposed, the mask is peeled off and developed, and a width of 3 mm is applied.
A pattern with slit-like openings of 0 μm was formed. Using the etching apparatus described above, the temperature of the etching solution was set at 50°C and 60°C, the concentration of ferrous chloride was set at 0.1 to 0.5%, and the etching time was varied from 45 seconds to 450 seconds. I let him do the etching. after that,
Measure the etching distance in the depth direction and the etching distance in the width direction, and plot the etching distance in the depth direction on the joint axis and the etching distance in the width direction on the horizontal axis (not shown).
was created and the etching factor was determined from its slope.
さらに、エツチング量より、エツチング速度を求めた。Furthermore, the etching rate was determined from the etching amount.
なお、用いたエツチング液は、市販の４７度ボーメのも
のを希釈しあるいは濃縮して作成した。得られた結果を
整理すると、エツチングファクタと比重の関係は第１図
に示すようになり、エツチング速度と比重の関係は第２
図に示すようになった。The etching solution used was prepared by diluting or concentrating a commercially available 47° Baume etching solution. Organizing the obtained results, the relationship between etching factor and specific gravity is shown in Figure 1, and the relationship between etching speed and specific gravity is shown in Figure 2.
The result is shown in the figure.
なお、図中、白丸で示すデータは５０℃の液温の場合で
あり、黒丸で示すデータは６０℃の液温の場合である。In the figure, data indicated by white circles is for a liquid temperature of 50°C, and data indicated by black circles is for a liquid temperature of 60°C.
第１図より、エツチングファクタを２．０以上とするた
めには、エツチング液の比重を１．４８４〜１．５５０
とすることが必要であることがわかる。また、第２図よ
り、この比重の範囲内のエツチング速度は、エツチング
温度を５０℃以上とすれば支障がないものの、６０℃以
上とすることが好ましいことがわかる。From Figure 1, in order to make the etching factor 2.0 or more, the specific gravity of the etching solution must be 1.484 to 1.550.
It can be seen that it is necessary to Further, from FIG. 2, it can be seen that the etching rate within this range of specific gravity is preferably set to 60° C. or higher, although there is no problem if the etching temperature is set to 50° C. or higher.
本発明において、エツチングファクタを２．０以上とす
るための塩化第一鉄の濃度は、０．５％以下であればよ
い。このような濃度の塩化第一鉄を含有するエツチング
を用いてエツチングを行うと、作業時間の経過と共に塩
化第一鉄の濃度が上昇し、０．５％を越えることになる
。このため、５％を越えるのを防ぐために、塩素ガス等
の酸化剤を用いて塩化第一鉄を塩化第二鉄に酸化して塩
化第一鉄の濃度を低下させることを行うが、塩化第一鉄
の濃度を０．１％より小さくするためには多量の塩素ガ
スが必要となり、コストの悪化を招く。このため、経済
的な観点から塩化第一鉄の濃度は０．１〜０．５％の範
囲内とすることが好ましい、なお、作業中の塩化第一鉄
の濃度の測定はＪＩＳの規格に基づいて行う。In the present invention, the concentration of ferrous chloride in order to make the etching factor 2.0 or more may be 0.5% or less. When etching is performed using an etching agent containing ferrous chloride at such a concentration, the concentration of ferrous chloride increases over time and exceeds 0.5%. Therefore, in order to prevent the concentration of ferrous chloride from exceeding 5%, ferrous chloride is oxidized to ferric chloride using an oxidizing agent such as chlorine gas to reduce the concentration of ferrous chloride. In order to reduce the concentration of iron to less than 0.1%, a large amount of chlorine gas is required, leading to an increase in cost. Therefore, from an economical point of view, it is preferable that the concentration of ferrous chloride be within the range of 0.1 to 0.5%.Measurement of the concentration of ferrous chloride during work should be done in accordance with the JIS standard. Based on.
（実施例）
エツチング装置として、検討例で用いた装置を用い、０
．３％濃度の塩化第一鉄を含有する、比重１．５２０、
温度６０℃のエツチング液を用いて厚さ１５０μｍ、幅
１８０ ａｍ、長さ３２０ ＋ｎの４２７０イから多ピ
ンリードフレームを作成した。(Example) As an etching device, the device used in the study example was used, and
．． Specific gravity 1.520, containing 3% concentration of ferrous chloride,
A multi-pin lead frame was made from 4270 mm with a thickness of 150 μm, a width of 180 am, and a length of 320 mm using an etching solution at a temperature of 60°C.
作成に際して、このアロイの表面にレジストを塗布し、
多ビン用のマスクを密接し、露光し、マスクの剥離後現
像して、パターンを形成した。これを前記エツチング装
置を用いて、エツチング時間を５５０秒としてエツチン
グを行った。その後リードフレーム先端部の状態を観察
したところ、リード間隔は１００μｍであり、リード形
状は良好であった。During production, a resist is applied to the surface of this alloy,
A multi-bin mask was placed in close contact with the sample, exposed to light, and developed after peeling off the mask to form a pattern. This was etched using the etching apparatus described above for an etching time of 550 seconds. After that, when the state of the tip of the lead frame was observed, the lead spacing was 100 μm and the lead shape was good.
（比較例）
実施例で用いた装置と同じ装置を用い、０．３％濃度の
塩化第一鉄を含有する、比重１．４６１、温度６０℃の
エツチング液（実施例のエツチング液とは比重だけが異
なる）を用いて厚さ１５０μｍ、幅１８０ ａｍ、長さ
３２０龍の４２アロイから多ビンリードフレームを作成
した０作成は実施例と同一の工程で行った。即ち、この
アロイの表面にレジストを塗布し、多ビン用のマスクを
密接し、露光し、マスクの剥離後現像して、パターンを
形成した。これを前記エツチング装置を用いて、エツチ
ング時間を５５０秒としてエツチングを行った。その後
リードフレーム先端部の状態を観察したところ、リード
間隔は２００μｍであり、所望のリード間隔は得られな
かった。(Comparative example) Using the same equipment as that used in the example, an etching solution containing 0.3% ferrous chloride, a specific gravity of 1.461, and a temperature of 60°C (different from the etching solution in the example) A multi-bin lead frame was made from a 42 alloy with a thickness of 150 μm, a width of 180 am, and a length of 320 mm using the same process as in the example. That is, a resist was applied to the surface of this alloy, a multi-bin mask was brought into close contact with the resist, exposed to light, and after the mask was peeled off, the resist was developed to form a pattern. This was etched using the etching apparatus described above for an etching time of 550 seconds. After that, when the state of the tip of the lead frame was observed, the lead spacing was 200 μm, and the desired lead spacing was not obtained.
（発明の効果）
本発明の方法により、エツチングファクタを２．０以上
とすることが可能となり、リード先端部のリード間隔を
２００μｍ以下とすることができ、その結果多ピンリー
ドフレームの作成が可能になった。(Effects of the Invention) By the method of the present invention, it is possible to set the etching factor to 2.0 or more, and the lead spacing at the lead tip can be set to 200 μm or less, and as a result, it is possible to create a multi-pin lead frame. Became.
第１図は、本発明の検討例で得られたエツチングファク
タと比重との関係を示すグラフである。
第２図は、エツチング速度と比重との関係を示すグラフ
である。
第１図
第２図FIG. 1 is a graph showing the relationship between etching factor and specific gravity obtained in a study example of the present invention. FIG. 2 is a graph showing the relationship between etching speed and specific gravity. Figure 1 Figure 2
Claims (1)
において、エッチング液として、比重が１．４８４〜１
．５５０の範囲であり、含有される塩化第一鉄の濃度が
０．１〜０．５重量％の範囲であり、かつ液温が５０℃
以上の塩化第二鉄溶液を用いることを特徴とするエッチ
ング方法。In the method of etching an iron alloy using a ferric chloride solution, the etching solution has a specific gravity of 1.484 to 1.
．． 550, the concentration of ferrous chloride contained is in the range of 0.1 to 0.5% by weight, and the liquid temperature is 50 ° C.
An etching method characterized by using the above ferric chloride solution.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27967190A JPH04157184A (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Etching method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27967190A JPH04157184A (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Etching method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04157184A true JPH04157184A (en) | 1992-05-29 |
Family
ID=17614242
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27967190A Pending JPH04157184A (en) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | Etching method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04157184A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011082290A1 (en) | 2010-09-09 | 2012-04-05 | Denso Corporation | LATERAL BIPOLAR TRANSISTOR WITH INSULATED GATE ELECTRODE |
| JP2014223594A (en) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | 大日本印刷株式会社 | Filter and production method thereof |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP27967190A patent/JPH04157184A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011082290A1 (en) | 2010-09-09 | 2012-04-05 | Denso Corporation | LATERAL BIPOLAR TRANSISTOR WITH INSULATED GATE ELECTRODE |
| JP2014223594A (en) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | 大日本印刷株式会社 | Filter and production method thereof |
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