[发明专利]蚀刻液及使用其的半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在使用了具有电极的半导体基板的半导体装置的制造中使用的、能够选择性蚀刻铜而不蚀刻镍的蚀刻液及使用其的半导体装置的制造方法。

背景技术

近年来，伴随电子设备的小型化的要求，这种设备中使用的半导体装置的小型化、高集成化及多功能化也在加快，连接半导体装置和电子设备的电极有增加的倾向。作为这里使用的半导体装置，多使用在由铝等形成的半导体焊盘上再布线、设置凸块电极的半导体装置。为了同时应对如上所述的半导体装置的小型化及电极数的增加，提出了各种各样的凸块电极的形成方法（例如专利文献1及2）。

这些凸块电极的形成方法中包括设置在半导体焊盘（以下也简称为电极。）上的布线的蚀刻工序，有时必须在不蚀刻布线中使用的镍的条件下蚀刻铜。

更具体而言，专利文献1中公开的凸块电极的形成方法具有如下的蚀刻工序：在设置有由导电性材料构成的电极的基板上设置露出该电极部分的覆膜，进而依次设置通过溅射铜等而形成的基底导电膜、具有从该电极处延伸至形成对应的凸块电极处的开口部的光致抗蚀膜，并且在该开口部通过电镀依次设置铜布线以及镍布线，之后，去除光致抗蚀膜，蚀刻该基底导电膜中未被布线覆盖的部分。该蚀刻工序中，在蚀刻用于形成基底导电膜的铜时，为了确保更高的性能，理想的是不蚀刻通过电镀形成的镍布线。

另外，专利文献2中公开的凸块电极的形成方法具有如下的蚀刻工序：在设置有铝电极的半导体基板上，由钛、铜通过溅射形成晶种层，形成用于形成凸块电极的部分开口的抗蚀层，在该开口处，通过电镀等形成层叠钛、铜、镍等多种金属而成的势垒金属层，进而在其上通过电镀形成成为凸块电极的焊料，之后，去除该抗蚀层，然后蚀刻该晶种层。在该蚀刻工序中，蚀刻用于形成晶种层的钛、铜时，为了确保更高的性能，理想的是，通过不蚀刻用于形成势垒金属层的镍等金属并且防止由焊料形成的凸块电极因蚀刻液导致的氧化，抑制该电极的性能降低。

但是，在专利文献1、专利文献2的蚀刻工序中，没有对该工序中使用的蚀刻液进行充分的研究，可以充分预料到：在蚀刻由铜形成的布线等部件时由镍形成的部件也被蚀刻，或者凸块电极被氧化从而其性能降低。如上所述，伴随半导体装置的小型化、高集成化及多功能化，使用半导体装置的顾客所要求的性能变严格，这时，利用到目前为止的半导体装置的制造方法制造的半导体装置产生不能充分满足该要求性能的情况的倾向变明显。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-195665号公报

专利文献2：日本特开2005-175128号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是在这样的情况下进行的发明，其目的在于，提供在使用了具有电极的半导体基板的半导体装置的制造中使用的、能选择性蚀刻铜而不蚀刻镍且能防止凸块电极的性能降低的蚀刻液及使用其的半导体装置的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人等为了达成上述目的进行了深入研究，结果发现，通过使用以特定的组成含有过氧化氢和有机酸和有机膦酸、并且使该有机酸为选自特定的羟基酸的柠檬酸及苹果酸中的至少一种的蚀刻液，可以解决该问题。即，本发明提供以下的在使用了具有电极的半导体基板的半导体装置的制造中使用的、能选择性蚀刻铜而不蚀刻镍且能防止凸块电极的性能降低的蚀刻液及使用其的半导体装置的制造方法。

[1]一种在使用了具有电极的半导体基板的半导体装置的制造中使用的蚀刻液，其含有过氧化氢、有机酸和有机膦酸，有机酸为选自柠檬酸及苹果酸中的至少一种，过氧化氢的含量为0.75~12质量%，有机酸的含量为0.75~25质量%，且有机膦酸的含量为0.0005~1质量%。

[2]根据上述1所述的蚀刻液，其中，过氧化氢的含量为1.5~12质量%，有机酸的含量为1.5~20质量%，有机膦酸的含量为0.001~0.25质量%。

[3]根据上述1所述的蚀刻液，其中，过氧化氢的含量为1.5~5质量%，有机酸的含量为1.5~10质量%，有机膦酸的含量为0.01~0.15质量%。

[4]根据上述1~3中任一项所述的蚀刻液，其中，有机膦酸为选自二亚乙基三胺五（亚甲基膦酸）、丙二胺四（亚甲基膦酸）及1-羟基乙叉基-1,1-二膦酸中的至少一种。

[5]根据上述1~4中任一项所述的蚀刻液，其中，半导体装置具有由焊料形成的凸块电极。

[6]根据上述1~5中任一项所述的蚀刻液，其中，半导体装置具有使用铜形成的布线。