[發(fā)明專利]高純度錫或錫合金及高純度錫的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680023927.0
• 申請日: 2006-06-14
• 公開（公告）號: CN101213326A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 新藤裕一朗;竹本幸一
• 申請（專利權(quán)）人: 日礦金屬株式會社
• 主分類號: C25C1/14
• 分類號: C25C1/14;C22B25/08;C22C13/00
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王海川;樊衛(wèi)民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體制造裝置的制造等中使用的、錫的α射線量減少的高純度錫或錫合金以及高純度錫的制造方法。

背景技術(shù)

一般而言，錫是半導(dǎo)體制造中使用的材料，特別是焊料的主要原料。制造半導(dǎo)體時，焊料在半導(dǎo)體芯片與襯底的接合、把IC或LSI等Si芯片焊接或者密封到引線框或陶瓷封裝上時、TAB(帶式自動焊接)或倒裝芯片制造時的凸起形成、半導(dǎo)體用布線材料等中使用。

目前的半導(dǎo)體裝置由于高密度化及高容量化，因此受到來自半導(dǎo)體芯片附近材料的α射線的影響，導(dǎo)致軟錯誤發(fā)生的危險增多。因此，要求前述焊料及錫的高純度化，另外，需要α射線少的材料。

關(guān)于以減少來自錫的α射線為目的的技術(shù)，公開了幾項。以下對其進行介紹。

下述專利文獻1中，記載了將錫與α射線量為10cph/cm²以下的鉛合金化后，進行除去錫中所含鉛的精煉處理的低α射線錫的制造方法。

該技術(shù)的目的是通過添加高純度的Pb稀釋錫中的²¹⁰Pb，從而減少α射線量。但是，此時，在添加到錫中后，需要必須進一步除去Pb的復(fù)雜工序，另外，雖然在錫精煉3年后α射線量顯示為大大降低的值，但是也可以理解為經(jīng)過3年才能使用該α射線量下降的錫，因此不能說是產(chǎn)業(yè)上有效的方法。

下述專利文獻2中，記載了：如果在Sn-Pb合金焊料中添加10至5000ppm選自Na、Sr、K、Cr、Nb、Mn、V、Ta、Si、Zr和Ba的材料，則放射線α粒子的計數(shù)降至0.5cph/cm²以下。

但是，即使通過添加這樣的材料，放射線α粒子的計數(shù)也只能降低到0.015cph/cm²的水平，達不到作為目前的半導(dǎo)體裝置用材料能夠期待的水平。

另外，問題還在于，使用堿金屬元素、過渡金屬元素、重金屬元素等不優(yōu)選混入半導(dǎo)體中的元素作為添加材料。因此，如果作為半導(dǎo)體裝置組裝用材料，則只能說是水平低的材料。

下述專利文獻3中，記載了使從焊料極細線釋放的放射線α粒子的計數(shù)為0.5cph/cm²以下，作為半導(dǎo)體裝置等的連接布線使用。但是，這種程度的放射線α粒子的計數(shù)水平，達不到作為目前的半導(dǎo)體裝置用材料能夠期待的水平。

下述專利文獻4中，記載了使用高度精制硫酸、高度精制鹽酸等純度高的硫酸和鹽酸制作電解液，并且使用高純度的錫作為陰極進行電解，由此得到鉛濃度低、鉛的α射線計數(shù)為0.005cph/cm²以下的高純度錫。如果不考慮成本，使用高純度的原材料(試劑)，則當(dāng)然能夠得到高純度的材料，但是，即便如此，專利文獻4的實施例所示的析出錫的最低α射線計數(shù)為0.002cph/cm²，盡管成本很高，但是也達不到能夠期待的水平。

下述專利文獻5中，記載了向添加了粗金屬錫的加熱水溶液中添加硝酸使偏錫酸沉降，將其過濾并洗滌，洗滌后的偏錫酸用鹽酸或氫氟酸溶解，將該溶解液作為電解液，通過電解沉積得到5N以上的金屬錫的方法。雖然該技術(shù)模糊地描述了可以應(yīng)用于半導(dǎo)體裝置，但是對于放射性元素U、Th及放射線α粒子的計數(shù)的限制沒有特別提及，對于這些限制而言，可以說是低水平的。

下述專利文獻6中，公開了使構(gòu)成焊料合金的Sn中所含的Pb量減少，使用Bi、Sb、Ag或Zn作為合金材料的技術(shù)。但是，對于從根本上解決此時即便盡可能地減少Pb也必然混入的Pb所引起的放射線α粒子計數(shù)問題的方法，沒有特別公開。

下述專利文獻7中，公開了使用高度精制硫酸試劑電解而制造的品位為99.99％以上、放射線α粒子的計數(shù)為0.03cph/cm²以下的錫。此時，如果不考慮成本，使用高純度的原材料(試劑)，則當(dāng)然可以得到高純度的材料，但是即便如此，專利文獻7的實施例所示的析出錫的最低α射線計數(shù)為0.003cph/cm²，盡管成本高，但是達不到能夠期待的水平。

下述專利文獻8中，記載了具有4N以上的品位、放射性同位素低于50ppm、放射線α粒子的計數(shù)為0.5cph/cm²以下的半導(dǎo)體裝置用釬料用鉛。另外。下述專利文獻9中，記載了品位為99.95％以上、放射性同位素低于30ppm、放射線α粒子的計數(shù)為0.2cph/cm²以下的半導(dǎo)體裝置用釬料用錫。

上述專利文獻8和9的放射線α粒子計數(shù)的容許量均比較寬松，也都存在作為目前的半導(dǎo)體裝置用材料達不到能夠期待的水平的問題。