JPS61271829A - シリコンウエハ−の表面処理方法 - Google Patents
シリコンウエハ−の表面処理方法Info
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- JPS61271829A JPS61271829A JP11311085A JP11311085A JPS61271829A JP S61271829 A JPS61271829 A JP S61271829A JP 11311085 A JP11311085 A JP 11311085A JP 11311085 A JP11311085 A JP 11311085A JP S61271829 A JPS61271829 A JP S61271829A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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- H01L21/288—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシリコンウェハー表面上に密着性のよい無電解
ニッケルめっき皮膜を形成する表面処理方法に関する。
ニッケルめっき皮膜を形成する表面処理方法に関する。
一般にシリコンウェハーは、その表面に回路や電極を形
成したり、あるいはリードフレームもしくはメタライジ
ングしたセラミック等とシリコンウェハーを接合したり
する場合、その表面上メタライジングする必要がある。
成したり、あるいはリードフレームもしくはメタライジ
ングしたセラミック等とシリコンウェハーを接合したり
する場合、その表面上メタライジングする必要がある。
クリコンクエバー上にメタライジングされた皮膜は、ど
のような用途のものであれ、その機能を十分ならしめる
前提条件としてその密着性が最も重要な要素となる。従
来、シリコンウェハー表面のメタライジング法としては
真空蒸着法やスノ櫂ツタリング法等のＰＶＤ法に代表さ
れるドライプロセスと、無電解めっきに代表されるウェ
ットプロセスに大別される。このうちドライプロセスに
よってメタライジング、すなわち金属皮膜の形成を行う
場合、金属皮膜の密着性は乏しく、設備費が高いうえに
、生産効率も悪い等の問題点がある。こ几に対し、ウェ
ットプロセスによってメタライジングする場合には均一
皮膜が生産効率よく形成できるため、種々の提案がなさ
れている。例えば、モトローラ社の報文（民入Ｐｒｙｏ
ｒ、 ’Ｍ＊ｔａｌｌｉｚａｔｌｏｎ ｏｆ Ｌａｒｇ
ｅ ５ｉｌｉｃｏｎＷａｆ＠ｒ、 ’Ｍｏｔｏｒａｌｓ
＋ Ｉｎａ、、 Ｐｈｏｅｎｉｘ、 ＡＺ、 Ｒ＠ｐｔ
２３４４／４． ＤＯＥ／Ｊ ＰＬ−９５４６８９−７
８／４． ＮＡＳＡＣＲ−１５８５７５，１９７８）に
よれば、ノ臂ラジウムによるセンシタイジング、３００
℃の窒素ガス中でのシンタリング、無電解ノラジウムめ
っき、再びシンタリング、無電解ニッケルめっきの各工
程からなるシリコンウェハーのメタライジングが開示さ
几、ま九特公昭４４−３２６４３号公報によれば′珪素
の化学ニッケルメッキ法′が開示され、この方法ではフ
ッ硝酸エツチング液中にニッケル塩を添加してニッケル
の置換皮層を形成させるものである。しかしながら、こ
れら公知のウェットプロセスによってメタライジングす
る場合には形成される金属皮膜の密着性が十分でなく、
信頼性に欠ける問題点があるものであった。
のような用途のものであれ、その機能を十分ならしめる
前提条件としてその密着性が最も重要な要素となる。従
来、シリコンウェハー表面のメタライジング法としては
真空蒸着法やスノ櫂ツタリング法等のＰＶＤ法に代表さ
れるドライプロセスと、無電解めっきに代表されるウェ
ットプロセスに大別される。このうちドライプロセスに
よってメタライジング、すなわち金属皮膜の形成を行う
場合、金属皮膜の密着性は乏しく、設備費が高いうえに
、生産効率も悪い等の問題点がある。こ几に対し、ウェ
ットプロセスによってメタライジングする場合には均一
皮膜が生産効率よく形成できるため、種々の提案がなさ
れている。例えば、モトローラ社の報文（民入Ｐｒｙｏ
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ｅ ５ｉｌｉｃｏｎＷａｆ＠ｒ、 ’Ｍｏｔｏｒａｌｓ
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よれば、ノ臂ラジウムによるセンシタイジング、３００
℃の窒素ガス中でのシンタリング、無電解ノラジウムめ
っき、再びシンタリング、無電解ニッケルめっきの各工
程からなるシリコンウェハーのメタライジングが開示さ
几、ま九特公昭４４−３２６４３号公報によれば′珪素
の化学ニッケルメッキ法′が開示され、この方法ではフ
ッ硝酸エツチング液中にニッケル塩を添加してニッケル
の置換皮層を形成させるものである。しかしながら、こ
れら公知のウェットプロセスによってメタライジングす
る場合には形成される金属皮膜の密着性が十分でなく、
信頼性に欠ける問題点があるものであった。
本発明は常法による触媒化処理後無電解ニッケルめっき
によりシリコンウェハー表面ｔメタライジングするウェ
ットプロセスにおける前述の問題点すなわちニッケル皮
膜の密着性を改善し、皮膜の密層強度を安定かつ飛躍的
に向上させ得るシリコンウェハーの表面処理方法を提供
することを目的とするものである。
によりシリコンウェハー表面ｔメタライジングするウェ
ットプロセスにおける前述の問題点すなわちニッケル皮
膜の密着性を改善し、皮膜の密層強度を安定かつ飛躍的
に向上させ得るシリコンウェハーの表面処理方法を提供
することを目的とするものである。
本発明者は上記技術課題を達成するため鋭意研究を重ね
る過程において、ウェットプロセスにおける常法による
触媒化処理工程前に通常は誂面状態にあるシリコンウェ
ハー表面ｔ−梨地状に粗面化させることが無電解ニッケ
ルめつぎ皮膜の密層性向上に著しい効果を有すること、
およびこの粗面化ｔ−施す九めにはシリコンウェハーを
塩基性溶液に＆漬した後、もしくは浸漬することなしに
、フッ化水素＃Ｌ％硝酸および水溶液中で酸素を発生す
る化合＊を含有するめつき前処理水浴液中に浸漬するこ
とが極めて効果的であるという従来全く知られていない
新たな知見をなすに至った。本発明はこれら知見に基づ
いて完成さ几たものである。
る過程において、ウェットプロセスにおける常法による
触媒化処理工程前に通常は誂面状態にあるシリコンウェ
ハー表面ｔ−梨地状に粗面化させることが無電解ニッケ
ルめつぎ皮膜の密層性向上に著しい効果を有すること、
およびこの粗面化ｔ−施す九めにはシリコンウェハーを
塩基性溶液に＆漬した後、もしくは浸漬することなしに
、フッ化水素＃Ｌ％硝酸および水溶液中で酸素を発生す
る化合＊を含有するめつき前処理水浴液中に浸漬するこ
とが極めて効果的であるという従来全く知られていない
新たな知見をなすに至った。本発明はこれら知見に基づ
いて完成さ几たものである。
すなわち本発明によればｓ ＪおよびＰ型シリコンウ
ェハー表面を塩基性溶液に浸漬処理した後、もしくは浸
漬処理することなしに、フッ化水素酸、硝酸および水溶
液中で酸素を発生する化合物を含有するめつき前処理水
溶液に浸漬し、次いで常法の触媒化処理した後、無電解
ニッケルめっきを施すシリコンウェハーの表面処理方法
が提供される。
ェハー表面を塩基性溶液に浸漬処理した後、もしくは浸
漬処理することなしに、フッ化水素酸、硝酸および水溶
液中で酸素を発生する化合物を含有するめつき前処理水
溶液に浸漬し、次いで常法の触媒化処理した後、無電解
ニッケルめっきを施すシリコンウェハーの表面処理方法
が提供される。
本発明では、常法の触媒化処理、すなわちセンシタイジ
ングとアクチペーテイングとの組合せ、もしくはキャタ
ライジングによって処理し、無電解ニッケルめっきを施
してニッケルめっき皮膜を形成する際の皮膜の密層性を
良好ならしめるための投錨効果を得るために、シリコン
ウェハーをめっき前処理水溶液中に浸漬することを要点
とするものである。このめっき前処理水溶液として本発
明ではフッ化水素酸、硝酸および水溶液中でば素を発生
する化合物を含有する水溶液を用いる。ここで、水溶液
中で酸素を発生する化合物とは、過酸化水素から選ばル
る過醒化物、過酸化水素化す） リウム、過酸化水素化
カリウムから選ばれる過酸化水素化物、ペルオキソホウ
酸もしくはその塩、ペルオキソホウ酸もしくはその塩、
ベルオキソニａｍアンモニウムから選ばれるペルオキソ
酸もしくはその塩を意味する（以下、これを酸素発生化
合物というン。
ングとアクチペーテイングとの組合せ、もしくはキャタ
ライジングによって処理し、無電解ニッケルめっきを施
してニッケルめっき皮膜を形成する際の皮膜の密層性を
良好ならしめるための投錨効果を得るために、シリコン
ウェハーをめっき前処理水溶液中に浸漬することを要点
とするものである。このめっき前処理水溶液として本発
明ではフッ化水素酸、硝酸および水溶液中でば素を発生
する化合物を含有する水溶液を用いる。ここで、水溶液
中で酸素を発生する化合物とは、過酸化水素から選ばル
る過醒化物、過酸化水素化す） リウム、過酸化水素化
カリウムから選ばれる過酸化水素化物、ペルオキソホウ
酸もしくはその塩、ペルオキソホウ酸もしくはその塩、
ベルオキソニａｍアンモニウムから選ばれるペルオキソ
酸もしくはその塩を意味する（以下、これを酸素発生化
合物というン。
このめっき前処理水溶液において、フッ化水ｇ酸はシリ
コンを溶解するために必須の成分であり、水溶液中に１
．５〜２．５ ｍｏＬ／１．好ましくは１．８〜２．２
ｍｏＬ／を含有せしめる。フッ化水素酸が１．５ ｒ
ａｏＬ／１より少いとエツチングが不十分となり、逆に
２．５ ｍｏ４／ｚより多いとオーバーエツチングとな
る。硝酸はシリコンウェハーの溶解速度を促進する九め
に必須の成分であり水溶液中にＬ ５〜５．５ ｍＯＬ
／ｌ、好ましく ハ４． Ｏ〜５、 ｇ ｍｏＬ／１含
有せしめる。硝酸が２．５ ｍｏＬ／ｌより少いと溶解
促進効果が十分でなく、逆に５．５ｍｏＬ／ｌより多い
と、オーバーエツチングとなる。
コンを溶解するために必須の成分であり、水溶液中に１
．５〜２．５ ｍｏＬ／１．好ましくは１．８〜２．２
ｍｏＬ／を含有せしめる。フッ化水素酸が１．５ ｒ
ａｏＬ／１より少いとエツチングが不十分となり、逆に
２．５ ｍｏ４／ｚより多いとオーバーエツチングとな
る。硝酸はシリコンウェハーの溶解速度を促進する九め
に必須の成分であり水溶液中にＬ ５〜５．５ ｍＯＬ
／ｌ、好ましく ハ４． Ｏ〜５、 ｇ ｍｏＬ／１含
有せしめる。硝酸が２．５ ｍｏＬ／ｌより少いと溶解
促進効果が十分でなく、逆に５．５ｍｏＬ／ｌより多い
と、オーバーエツチングとなる。
また？型累発生化合物は本発明の最も特長をなすもので
あり、均一で微細なエツチング（投錨効果）を得るため
の必須の成分であり、水溶液中に０．１〜６． Ｑ ｒ
ｎｏＬ／１．好ましくは３．０〜５．０ｍｏＬ／を含有
せしめる。ｔＩＩＬ素発生化合物が０．型型０１／１よ
り少いと効果的なエツチングが行われず、逆に６．０
ｍｏｌ−／ｌより多いとオーバーエツチングとなる。
あり、均一で微細なエツチング（投錨効果）を得るため
の必須の成分であり、水溶液中に０．１〜６． Ｑ ｒ
ｎｏＬ／１．好ましくは３．０〜５．０ｍｏＬ／を含有
せしめる。ｔＩＩＬ素発生化合物が０．型型０１／１よ
り少いと効果的なエツチングが行われず、逆に６．０
ｍｏｌ−／ｌより多いとオーバーエツチングとなる。
このようなめつき前処理水溶液は室温にて７リコンウエ
ハーを浸漬し、無電解ニッケルめっきのための効果的な
エツチングを可能ならしめる。その浸漬時間はめつき前
処理水溶液による浸漬の前に塩基性溶液ｌｃ浸漬するか
否かｌζよって当然変化する。換言すれば塩基性溶液へ
の浸漬はめつき前処理水溶液によるエツチング工程の時
間を著しく短縮するものである。すなわち。
ハーを浸漬し、無電解ニッケルめっきのための効果的な
エツチングを可能ならしめる。その浸漬時間はめつき前
処理水溶液による浸漬の前に塩基性溶液ｌｃ浸漬するか
否かｌζよって当然変化する。換言すれば塩基性溶液へ
の浸漬はめつき前処理水溶液によるエツチング工程の時
間を著しく短縮するものである。すなわち。
塩基性溶液への浸漬１糧を付加した場合にはめつき前処
理水溶液への７リコンウエハーの浸漬時間は５〜４５分
、好ましくは１０〜２０分とすることで効果的なエツチ
ングが行われるのｔζ対し、塩基性溶液への浸漬を行わ
ない場合、めっき前処理水溶液へのシリコンウエー−−
（Ｄｆｊｌ漬時閣は５〜１２時間、好ましくは５〜８時
間とする。
理水溶液への７リコンウエハーの浸漬時間は５〜４５分
、好ましくは１０〜２０分とすることで効果的なエツチ
ングが行われるのｔζ対し、塩基性溶液への浸漬を行わ
ない場合、めっき前処理水溶液へのシリコンウエー−−
（Ｄｆｊｌ漬時閣は５〜１２時間、好ましくは５〜８時
間とする。
以上のことから塩基性溶液へのシリコンウェハーの浸漬
は本発明で意図する効果的なエツチングの処理時間を著
しく短縮するものであることがわかる。しかし、塩基性
溶液への浸漬を行うかどうかはもっばらエツチング処理
時間の問題であり、要は本発明によるエツチング効果は
塩基性溶液に浸漬した場合でもしない場合でも時間の差
こそあれ、めっき皮膜の表面状態および密層性において
同様のものが得られる。
は本発明で意図する効果的なエツチングの処理時間を著
しく短縮するものであることがわかる。しかし、塩基性
溶液への浸漬を行うかどうかはもっばらエツチング処理
時間の問題であり、要は本発明によるエツチング効果は
塩基性溶液に浸漬した場合でもしない場合でも時間の差
こそあれ、めっき皮膜の表面状態および密層性において
同様のものが得られる。
ここで、塩基性溶液へのシリコンウェハーの浸漬処理工
程について説明すると、使用される塩基は水溶液中ま九
は非水溶液中でアルカリ性を呈するもので、具体的には
酸化ナトリウム、酸化カリウム、から選ばれる酸化物、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムから選ばれる水酸化
アルカリ、炭酸、リン酸、硼酸から選ばれる酸のアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属塩、ヒドラジン、エチレ
ンジアミンから選ばれるアミンが挙げられ、そしてその
濃度は０「 としてＬ Ｏ〜５− Ｏｒｒ＊ｏｌ−／型
好ましくは３．０〜４．０ ｍｏＬ／Ｌとする。Ｏ「イ
オン濃度が１．□ ｍｏｂ／、より少いと処理に長時間
を要し、 ５．０ ｍ”／Ａより多いと水酸化物が大
量に形成されて過溶解となる。また液温は５０〜１００
℃とし、０．５〜２０分間浸漬する。液温が５０℃より
低いと処理に長時間を要し、１００℃を越えるとシリコ
ンの溶解が激しくなって管理がむずかしくなる。浸漬時
間については０．５分より短いと工業的には管理がむず
かしくなり、２０分を越えると過溶解となる。
程について説明すると、使用される塩基は水溶液中ま九
は非水溶液中でアルカリ性を呈するもので、具体的には
酸化ナトリウム、酸化カリウム、から選ばれる酸化物、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムから選ばれる水酸化
アルカリ、炭酸、リン酸、硼酸から選ばれる酸のアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属塩、ヒドラジン、エチレ
ンジアミンから選ばれるアミンが挙げられ、そしてその
濃度は０「 としてＬ Ｏ〜５− Ｏｒｒ＊ｏｌ−／型
好ましくは３．０〜４．０ ｍｏＬ／Ｌとする。Ｏ「イ
オン濃度が１．□ ｍｏｂ／、より少いと処理に長時間
を要し、 ５．０ ｍ”／Ａより多いと水酸化物が大
量に形成されて過溶解となる。また液温は５０〜１００
℃とし、０．５〜２０分間浸漬する。液温が５０℃より
低いと処理に長時間を要し、１００℃を越えるとシリコ
ンの溶解が激しくなって管理がむずかしくなる。浸漬時
間については０．５分より短いと工業的には管理がむず
かしくなり、２０分を越えると過溶解となる。
なお、めっき前処理水溶液には酢酸を含有せしめてもよ
い。この場合水の一部または全部を酢酸で置換すると、
液寿命が長くなり、処理表面もきれいになる複合効果が
ある。その時の好ましい液組成は容量比で、フッ化水素
ｌｌ：硝酸：酢＊：ａＸ発生化合物水溶液、６Ｅ’ｌ：
４：３：４ トなるものである。
い。この場合水の一部または全部を酢酸で置換すると、
液寿命が長くなり、処理表面もきれいになる複合効果が
ある。その時の好ましい液組成は容量比で、フッ化水素
ｌｌ：硝酸：酢＊：ａＸ発生化合物水溶液、６Ｅ’ｌ：
４：３：４ トなるものである。
このめっき前処理水溶液によるシリコンウェハーのエツ
チングは次のようにして行われるものと考えられる。例
えば、鏡面状態にある処理前のシリコンウェハー表面は
大気中で酸化されてＳｔＯ，の酸化皮膜を形成している
が、このシリコンウェハーをめっき前処理水溶液に浸漬
すると、Ｓｉｎ、皮膜の欠陥部からシリコンがフッ酸に
より徐々に溶解されはじめる。この溶解過程において、
高い酸素ｉ＆度で凹まれた表面のＳｔＯ。
チングは次のようにして行われるものと考えられる。例
えば、鏡面状態にある処理前のシリコンウェハー表面は
大気中で酸化されてＳｔＯ，の酸化皮膜を形成している
が、このシリコンウェハーをめっき前処理水溶液に浸漬
すると、Ｓｉｎ、皮膜の欠陥部からシリコンがフッ酸に
より徐々に溶解されはじめる。この溶解過程において、
高い酸素ｉ＆度で凹まれた表面のＳｔＯ。
部はカソードとなり、エッチピット内は酸素濃度が低下
し、アノードとなって局ｗ６電池が構成されて腐食が進
行する。ビット径が１０００ Ａｌ１度に成長すると、
拡散によりビットの中と外Ｏ酸素濃度差が減少し、エツ
チングが緩かになり、１０００ ＡＷｌｉＬの孔食が無
数に生ずる。すなわち、表面が次後の無電解ニッケルめ
っき皮膜の良好な投錨効果を発揮する粗面状態となる。
し、アノードとなって局ｗ６電池が構成されて腐食が進
行する。ビット径が１０００ Ａｌ１度に成長すると、
拡散によりビットの中と外Ｏ酸素濃度差が減少し、エツ
チングが緩かになり、１０００ ＡＷｌｉＬの孔食が無
数に生ずる。すなわち、表面が次後の無電解ニッケルめ
っき皮膜の良好な投錨効果を発揮する粗面状態となる。
また、塩基性溶液への浸漬工程金付加した場合、鏡面状
態のシリコンウニ／Ｓ−表面上に０．１〜０．５μｍの
ドーピングされた不純物の水酸化物が生じ、付着したま
ま残留する。この塩基性溶液への浸漬処理からめつき前
処理水溶液への浸漬処理に移る関（イオン交換水にて水
洗）に、シリコンウェハーが酸化してｓｉｏ、皮膜も生
ずる。
態のシリコンウニ／Ｓ−表面上に０．１〜０．５μｍの
ドーピングされた不純物の水酸化物が生じ、付着したま
ま残留する。この塩基性溶液への浸漬処理からめつき前
処理水溶液への浸漬処理に移る関（イオン交換水にて水
洗）に、シリコンウェハーが酸化してｓｉｏ、皮膜も生
ずる。
このようなシリコンウェハーをめっき前処理水溶液中に
浸漬した場合１表面のドーリングされた水酸化物が酸に
より容易に溶解され、この溶解部から腐食がすみやかに
進行し、先に述べたように酸素濃度の濃淡により１００
０ Ａ程度の孔食が無数に存在することになる。この場
合、塩基性溶液中でおびただしい数の水酸化物が形成さ
れて、次のめつき前処理水溶液中で酸に極めて容易に溶
解されるために無数に、しかもすみやかにｓ １０．皮
膜の欠陥を任意に生じさせるという新たな知見を得た。
浸漬した場合１表面のドーリングされた水酸化物が酸に
より容易に溶解され、この溶解部から腐食がすみやかに
進行し、先に述べたように酸素濃度の濃淡により１００
０ Ａ程度の孔食が無数に存在することになる。この場
合、塩基性溶液中でおびただしい数の水酸化物が形成さ
れて、次のめつき前処理水溶液中で酸に極めて容易に溶
解されるために無数に、しかもすみやかにｓ １０．皮
膜の欠陥を任意に生じさせるという新たな知見を得た。
従って大気中で形成されたＳ１０．皮膜の欠陥部から浸
食される場合に比べてエツチング速度が極めて早くなる
ことになる。
食される場合に比べてエツチング速度が極めて早くなる
ことになる。
以上のように、シリコンウェハーの粗面化にはめつき前
処理水溶液中に含有される酸素発生化合物による水溶液
中の酸素が良好な粗面化にとって極めて重要な役割を果
すことが理解されよう。
処理水溶液中に含有される酸素発生化合物による水溶液
中の酸素が良好な粗面化にとって極めて重要な役割を果
すことが理解されよう。
かくして得られるシリコンウェハーの表面状態はピット
径が約１０００ Ａの孔食が無数に存在する粗面を呈す
るようになる。
径が約１０００ Ａの孔食が無数に存在する粗面を呈す
るようになる。
次いで、前処理の終ったシリコンウェハーは常法による
触媒化処理、すなわち、センシタイジングおよびアクチ
ベーテイングの組合せ、もしくはキャタライジングを施
し、無電解ニッケルめっきを施す。
触媒化処理、すなわち、センシタイジングおよびアクチ
ベーテイングの組合せ、もしくはキャタライジングを施
し、無電解ニッケルめっきを施す。
以上のような本発明によれば、ｎ型およびｐ型のいずれ
かのシリコンフェノ・−表面を塩基性溶液に浸漬処理し
た後、もしくは浸漬処理することなく、フッ化水素酸、
硝酸および酸素発生化合物を含有するめつき前処理水Ｓ
液に浸漬処理することにより、シリコンウェー１−表面
を次後の常法による触媒化処理および無電解ニッケルめ
っき処理のための良好な投錨効果を有する粗面状態とな
し得る丸め、従来からウェットプロセスの問題点とされ
ていためつき皮膜の密着強度が飛躍的に向上できる。例
えば、従来から知られる方法では１ｋｇ ／ ４−程度
の密着強度しか得られないものが５本発明によれば実施
例に示すように６ゆ／４−以上もの強度が得られる。
かのシリコンフェノ・−表面を塩基性溶液に浸漬処理し
た後、もしくは浸漬処理することなく、フッ化水素酸、
硝酸および酸素発生化合物を含有するめつき前処理水Ｓ
液に浸漬処理することにより、シリコンウェー１−表面
を次後の常法による触媒化処理および無電解ニッケルめ
っき処理のための良好な投錨効果を有する粗面状態とな
し得る丸め、従来からウェットプロセスの問題点とされ
ていためつき皮膜の密着強度が飛躍的に向上できる。例
えば、従来から知られる方法では１ｋｇ ／ ４−程度
の密着強度しか得られないものが５本発明によれば実施
例に示すように６ゆ／４−以上もの強度が得られる。
また大口径のシリコンウェハーへのメタライジングが可
能であり、生産効率が極めて良いというウェットプロセ
スの利点が生かされ、産業上極めて有用なシリコンウェ
ハーの表面処理法が提供される。
能であり、生産効率が極めて良いというウェットプロセ
スの利点が生かされ、産業上極めて有用なシリコンウェ
ハーの表面処理法が提供される。
以下に実施例を示す。
実施例１
リンをドーピングしたｎＩＪ＆シリコンウェハー（寸法
、１径６２±１．０型型ｍ Ｘ厚さ２４０±１０μｍ）
ｔ一本発明に従って表面処理に供した。
、１径６２±１．０型型ｍ Ｘ厚さ２４０±１０μｍ）
ｔ一本発明に従って表面処理に供した。
上述のようなシリコンウェハーをまず％ ＯＦイオンと
してａ度３． ＠ ｍｏＬ／ｌ、温Ｒ８０℃とした水酸
化カリウム溶液中に５分間浸漬した。処理後のシリコン
ウェハーの電子顕微鏡写真を第１図に示す。この％１図
から明らかなように、シリコンウェハー表面には白点で
示されるドーピングさ几た水酸化物が無数に分散してい
ることがわかる。次に、このシリコンウェハーを、水先
後人に示す如きめっき前処理水溶液中にて浸漬処理した
。
してａ度３． ＠ ｍｏＬ／ｌ、温Ｒ８０℃とした水酸
化カリウム溶液中に５分間浸漬した。処理後のシリコン
ウェハーの電子顕微鏡写真を第１図に示す。この％１図
から明らかなように、シリコンウェハー表面には白点で
示されるドーピングさ几た水酸化物が無数に分散してい
ることがわかる。次に、このシリコンウェハーを、水先
後人に示す如きめっき前処理水溶液中にて浸漬処理した
。
液組成 ＨＦ １０ ｍｏｔ／１ＨＮＯ＠
４．４ ｍｏＬ／Ｌ Ｈ，Ｑ、 ３．３ ｍｏｂ／を温度２０℃（型
温） 浸漬時間 １５分間 このめっき前処理水溶液への浸漬処理後のシリコンウェ
ハー表面の電子顕微鏡写真ｔ−第２図に示す。この第２
図から明らかなように、処理後のシリコンウェハー表面
は極めて微細な凹凸を有する粗面状Ｕを呈した。
４．４ ｍｏＬ／Ｌ Ｈ，Ｑ、 ３．３ ｍｏｂ／を温度２０℃（型
温） 浸漬時間 １５分間 このめっき前処理水溶液への浸漬処理後のシリコンウェ
ハー表面の電子顕微鏡写真ｔ−第２図に示す。この第２
図から明らかなように、処理後のシリコンウェハー表面
は極めて微細な凹凸を有する粗面状Ｕを呈した。
なお、比較のため、上記のめつき前処理水溶液において
、Ｈ２Ｏ鵞すなわち酸素発生化合物を含有しない他は上
記と同様に浸漬処理したシリコンウェハーの電子顕微鏡
写真を第３図に示すつ第３図より、酸素発生化合資を含
有しないめっき前処理水溶液ではエツチングのピット径
が極めて大きくなり、人後の無電解ニッケルめっき皮膜
の投錨効果は全く期待できないことがわかる。
、Ｈ２Ｏ鵞すなわち酸素発生化合物を含有しない他は上
記と同様に浸漬処理したシリコンウェハーの電子顕微鏡
写真を第３図に示すつ第３図より、酸素発生化合資を含
有しないめっき前処理水溶液ではエツチングのピット径
が極めて大きくなり、人後の無電解ニッケルめっき皮膜
の投錨効果は全く期待できないことがわかる。
めっき前処理水溶液による処理を行ったシリコンウェハ
ーは超音波洗浄を行い、次いで常法の触媒化処理工程と
して、Ｏ，ｌ Ｉ ／ Ｌの塩化第１スズによるセンシ
タイジングおよび０．１ ｉｌｌの塩化ノ９ラジウムに
よるアクチベーティングを行った。
ーは超音波洗浄を行い、次いで常法の触媒化処理工程と
して、Ｏ，ｌ Ｉ ／ Ｌの塩化第１スズによるセンシ
タイジングおよび０．１ ｉｌｌの塩化ノ９ラジウムに
よるアクチベーティングを行った。
その後、シリコンウェハーは次に示す条件にて無電解ニ
ッケルめっきを行い、２〜３μｍのニッケル皮膜を形成
した。
ッケルめっきを行い、２〜３μｍのニッケル皮膜を形成
した。
浴組成 Ｎｌ ８０４ ・６Ｈ１００，０５ｍｏＬ／Ｌ
Ｎａｐ ｃ、ｕ、ｏ、Ｈ２Ｈ１００−１ｍｏｔ／ｌＮａ
Ｅｌ＠ ＰＯｌ・ Ｈｌｏ ０．２
ｍｏＬ／Ｌ温＆ ７５℃ ｐｆ（６，０ 無電解ニッケルめっき皮膜を形成したシリコンウェハー
はめつき皮膜の密着強度をテストするため、スクリーン
印刷法により２１！ Ｘ ２１ｍ＋のパッドを形成し、
０．８０ Ｅｌのスズめっき銅線をはんだ付けして垂直
に引張り試験を行った。その結果を次表に示す。
Ｎａｐ ｃ、ｕ、ｏ、Ｈ２Ｈ１００−１ｍｏｔ／ｌＮａ
Ｅｌ＠ ＰＯｌ・ Ｈｌｏ ０．２
ｍｏＬ／Ｌ温＆ ７５℃ ｐｆ（６，０ 無電解ニッケルめっき皮膜を形成したシリコンウェハー
はめつき皮膜の密着強度をテストするため、スクリーン
印刷法により２１！ Ｘ ２１ｍ＋のパッドを形成し、
０．８０ Ｅｌのスズめっき銅線をはんだ付けして垂直
に引張り試験を行った。その結果を次表に示す。
第 ｉｌｌ
壷 シリコンウェハー内部から破断
なお、付言すれば前述のモトローラ社の報文に記載され
ている方法により無電解ニッケル皮膜の密着強度を同様
の方法で測定したところ、最大で１．９ ｋｇ ／ ４
−１最小でｏ、ｓａｋｇ／４ｍ、平均１．３ゆ／４−で
あった。
ている方法により無電解ニッケル皮膜の密着強度を同様
の方法で測定したところ、最大で１．９ ｋｇ ／ ４
−１最小でｏ、ｓａｋｇ／４ｍ、平均１．３ゆ／４−で
あった。
実施例２
ホウ素をドーピングした２塁シリコンウェハー（寸法、
直径１００±１．０關Ｘ厚さ５五５±３０μｍ）を本発
明に従って表面処理に供した。
直径１００±１．０關Ｘ厚さ５五５±３０μｍ）を本発
明に従って表面処理に供した。
上述のようなシリコンウェハーをイオン交換水で洗浄し
た。その状態の電子顕微鏡写真ｔ−第４図に示す。
た。その状態の電子顕微鏡写真ｔ−第４図に示す。
洗浄後のシリコンウェハーを次に示す如きめっき前処理
水溶液中にて浸漬処理した。
水溶液中にて浸漬処理した。
液組成 ＩＦ ２．ＯｍｏＬ／ＬＨＮ Ｏ＠
４．４ ｍｏ Ｌ／１（Ｎ Ｈ４）Ｉ Ｓ！ Ｏ
８０，５ｍｏＬ／Ｌ温 ［２０℃（ｉｌ温） 浸漬時間 ７時間 処理後のシリコンウェハー表面の電子顕微鏡写真ｔ＠５
図に示す。この第５図から明らかなように、粗面化処理
後のシリコンウェハー表面は極めて微細な凹凸を有する
粗面状態を呈した。
４．４ ｍｏ Ｌ／１（Ｎ Ｈ４）Ｉ Ｓ！ Ｏ
８０，５ｍｏＬ／Ｌ温 ［２０℃（ｉｌ温） 浸漬時間 ７時間 処理後のシリコンウェハー表面の電子顕微鏡写真ｔ＠５
図に示す。この第５図から明らかなように、粗面化処理
後のシリコンウェハー表面は極めて微細な凹凸を有する
粗面状態を呈した。
めっき前処理水溶液による処理を行ったシリコンウェハ
ーは超音波洗浄を行い、次いで実施例１と同様に常法に
よる触媒化処理とその後の無電解ニッケルめっき上流し
た。
ーは超音波洗浄を行い、次いで実施例１と同様に常法に
よる触媒化処理とその後の無電解ニッケルめっき上流し
た。
無電解ニッケル皮ｉｔ−形成したシリコンウェハーは実
施例１と同様にして引張り試験に供し、密着強度を測定
した。その結果を次表に示す。
施例１と同様にして引張り試験に供し、密着強度を測定
した。その結果を次表に示す。
＃Ｉ２表
第１図は実施例１における塩基性溶液浸漬処理後のシリ
コンウェハー表面を示す電子顕微鏡写真である。 第２図は実施例１におけるめっき前処理後の７リコンウ
エハー表Ｉｗｔ−示す電子顕微鏡写真である。 第３図は比較ｆｉ）ζおけるめっき前処理後のシリコン
ウェハー表面を示す電子顕微鏡写真である。 第４図および第５図はめつき前処理前後のシリコンウェ
ハー表面をそれぞれ示す電子顕微鏡写真である。 纂 ｌ 図 第 ２ 図 第 ３ 図
コンウェハー表面を示す電子顕微鏡写真である。 第２図は実施例１におけるめっき前処理後の７リコンウ
エハー表Ｉｗｔ−示す電子顕微鏡写真である。 第３図は比較ｆｉ）ζおけるめっき前処理後のシリコン
ウェハー表面を示す電子顕微鏡写真である。 第４図および第５図はめつき前処理前後のシリコンウェ
ハー表面をそれぞれ示す電子顕微鏡写真である。 纂 ｌ 図 第 ２ 図 第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ｎ型およびｐ型シリコンウェハー表面を塩基性溶液
に浸漬処理した後、フッ化水素酸、硝酸および水溶液中
で酸素を発生する化合物を含有するめつき前処理水溶液
に浸漬し、次いで常法の触媒化処理した後、無電解ニッ
ケルめつきを施すシリコンウェハーの表面処理方法。 ２、塩基性溶液が水溶液または非水溶液中でアルカリ性
を呈する化合物をＯＨ＾−として１．０〜５．０ｍｏｌ
／ｌ含有し、温度５０〜１００℃とした溶液であつて、
この溶液中にシリコンウェハーを０．５〜２０分間浸漬
する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、水溶液中で酸素を発生する化合物が過酸化水素から
選ばれる過酸化物、過酸化水素化ナトリウム、過酸化水
素化カリウムから選ばれる過酸化水素化物、ペルオキソ
ホウ酸もしくはその塩、ペルオキソリン酸もしくはその
塩、ペルオキソ二硫酸アンモニウムから選ばれるペルオ
キソ酸もしくはその塩である特許請求の範囲第１項乃至
第２項のいずれかに記載の方法。 ４、めつき前処理水溶液がフッ化水素１．５〜２．５ｍ
ｏｌ／を、硝酸２．５〜５．５ｍｏｌ／ｌ、水溶液中で
酸素を発生する化合物０．１〜６．０ｍｏｌ／ｌをを含
有し、室温とした該水溶液中に５〜４５分間、シリコン
ウェハーを浸漬する特許請求の範囲第１項乃至第３項の
いずれかに記載の方法。 ５、ｎ型およびｐ型シリコンウェハー表面をフッ化水素
酸、硝酸および水溶液中で酸素を発生する化合物を含有
するめつき前処理水溶液に浸漬し、次いで常法の触媒化
処理した後、無電解ニッケルめつきを施すシリコンウェ
ハーの表面処理方法。 ６、水溶液中で酸素を発生する化合物が過酸化水素から
選ばれる過酸化物、過酸化水素化ナトリウム、過酸化水
素化カリウムから選ばれる過酸化水素化物、ペルオキソ
ホウ酸もしくはその塩、ペルオキソリン酸もしくはその
塩、ペルオキソ二硫酸アンモニウムから選ばれるペルオ
キソ酸もしくはその塩である特許請求の範囲第５項記載
の方法。 ７、めつき前処理水溶液がフッ化水素１．５〜２．５ｍ
ｏｌ／ｌ、硝酸２５〜５．５ｍｏｌ／ｌ、水溶液中で酸
素を発生する化合物０．１〜６．０ｍｏｌ／ｌを含有し
、室温とした該水溶液中に５〜１２時間、シリコンウエ
ハーを浸漬する特許請求の範囲第ｓ項乃至第６項のいず
れかに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60113110A JPH065670B2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | シリコンウエハ−の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60113110A JPH065670B2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | シリコンウエハ−の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61271829A true JPS61271829A (ja) | 1986-12-02 |
| JPH065670B2 JPH065670B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=14603753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60113110A Expired - Lifetime JPH065670B2 (ja) | 1985-05-28 | 1985-05-28 | シリコンウエハ−の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065670B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63290251A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-28 | Toshiba Corp | 金属基複合材料の製造方法 |
| JPH10287980A (ja) * | 1997-04-17 | 1998-10-27 | Hitachi Ltd | 半導体装置の電極形成方法 |
| JP2011208227A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 半導体ウエハ上への無電解めっきの前処理液、無電解めっき方法、及び半導体装置 |
| JP2013151758A (ja) * | 2008-03-07 | 2013-08-08 | Japan Science & Technology Agency | 複合材料 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221768A (en) * | 1975-08-13 | 1977-02-18 | Hitachi Ltd | Producing system of semiconductor element |
| JPS5830135A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-22 | Toshiba Corp | 半導体ウエハの洗浄方法 |
| JPS5950089A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-22 | 日立化成工業株式会社 | 連続堆肥化装置 |
-
1985
- 1985-05-28 JP JP60113110A patent/JPH065670B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH065670B2 (ja) | 1994-01-19 |
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