[發明專利]一種金鎳膜層的蝕刻方法及其應用

在審

• 申請號: 202110184230.8
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112928020A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 邱柱;杜冰;梁豹;張兵;趙建龍;向文勝;朱坤;顧群艷
• 申請（專利權）人: 江蘇艾森半導體材料股份有限公司
• 主分類號: H01L21/3213
• 分類號: H01L21/3213;H01L23/488;H05K1/09;H05K3/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種金鎳膜層的蝕刻方法及其應用，所述蝕刻方法包括以下步驟：使用第一蝕刻液、第二蝕刻液混合溶液對金鎳膜層進行蝕刻；或者使用第一蝕刻液對金膜層進行蝕刻，之后使用第二蝕刻液對鎳膜層進行蝕刻。本發明提供的蝕刻方法蝕刻速度易控制、操作便捷、安全、環保、成本低、使用壽命長，對底材無傷。

技術領域

本發明屬于半導體制造領域，具體涉及一種金鎳膜層的蝕刻方法及其應用，尤其涉及一種蝕刻效果好的金鎳膜層的蝕刻方法及其應用。

背景技術

在先進封裝制造過程中，對于電極為鋁焊盤的芯片而言，有時候需要將其進行表面處理改為可焊接的金屬。目前一種低成本方法就是采用化學鍍工藝在鋁焊盤上選擇性沉積金屬鎳和金，即化學鎳金(ENIG)工藝，該工藝是基于將晶圓分別浸入到不同的化學溶液中進行處理，在鋁鍵合焊盤上選擇性沉積金屬，沉積完Ni層后在其表面沉積一層薄Au層，以防止Ni被氧化。但是在Ni層與焊料界面上會形成脆性的Au-Ni-Sn相金屬間化合物。這會影響互連點長期使用的可靠性。因此Au層厚度一般要做得很薄。此外，化學鎳金也是PCB制程中表面處理的一種，何種情況下需化學鎳金，具體要根據客戶的需要。先進封裝或PCB制造過程均對化學鎳金工藝提出具有高度的平整性、均勻性、可焊性或耐腐蝕性等要求。但是在化學鎳金工藝中有時會出現滲鍍、漏鍍、金屬層粗糙、發白、腐蝕、針孔等不良現象，就需要對不良品進行重工。另外，先進封裝制程中也會有蝕刻金、鎳的工藝需求。

目前市面上大部分或傳統使用的剝金、鎳膜層的蝕刻方法一般使用含有氰根離子、同時含有鹽酸和硝酸的王水、硫酸和過氧化氫混合物(SPM)、或碘化鉀/碘來進行蝕刻。氰根離子有劇毒性，使用時對人員和環境危險性極大；而王水和SPM都具有強酸性，腐蝕性非常強，蝕刻速度過快不易控制，攻擊其它底材，使用壽命短等缺點；而使用較高濃度的碘化鉀/碘刻金時也具有成本較高，廢液較難處理等缺點。

CN106702385B公開了一種鎳或鎳合金的選擇性蝕刻液及其制備方法和應用，該蝕刻液按重量份計包括如下組分：三氯化鐵、三氟乙酰丙酮鐵、氨基磺酸、己二酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、硫代硫酸鉀、氫氟酸、咪唑啉季銨鹽及去離子水。該發明提供的蝕刻液對鎳或鎳合金的蝕刻速度適當，對銅幾乎不腐蝕，選擇性強，且經蝕刻后的銅板表面光亮，無沉淀，平整，無側蝕。

CN101717935B公開了一種基板的金屬層的蝕刻方法，適于使用蝕刻設備來進行。蝕刻設備包括至少一蝕刻反應室、配置于蝕刻反應室上方的多個液體輸送管以及配置于每一液體輸送管上的多個噴嘴。首先，提供具有金屬層的基板于蝕刻反應室，其中基板的金屬層具有至少一區域。接著，讀取基板以獲得第一規格數據。第一規格數據包括金屬層的區域的尺寸與厚度。最后，進行第一次蝕刻工藝。這些液體輸送管將蝕刻液傳送至這些噴嘴。每一噴嘴依據第一規格數據來調整控制對金屬層的區域噴射蝕刻液的噴壓與噴射時間。

由于目前對于金鎳的蝕刻方法存在環境污染大，蝕刻效果差，對底材存在腐蝕的缺點。因此，如何提供一種蝕刻效果好的金鎳膜層的蝕刻方法，成為了亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種金鎳膜層的蝕刻方法及其應用，尤其提供一種蝕刻效果好的金鎳膜層的蝕刻方法及其應用。本發明提供的蝕刻方法蝕刻速度易控制、操作便捷、安全、環保、成本低、使用壽命長，對底材無傷。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種金鎳膜層的蝕刻方法，所述蝕刻方法包括以下步驟：使用第一蝕刻液、第二蝕刻液混合溶液對金鎳膜層進行蝕刻；

或者使用第一蝕刻液對金膜層進行蝕刻，之后使用第二蝕刻液對鎳膜層進行蝕刻。

所述第一蝕刻液包括鹵素離子化合物和水。

所述第二蝕刻液包括水、硝酸根離子化合物和/或有機酸。