本申請是申請日為2003年8月21日、申請號為03154639.0、發明名稱為“化學處理方法和化學處理裝置”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及化學處理方法和化學處理裝置，利用它們將材料上形成的金屬膜刻蝕成預定的圖案。

背景技術

TAB(膠帶自動粘結)技術作為在長而柔性的承載帶上組裝半導體芯片的組裝技術，長期以來一直引起人們的關注。這一TAB技術是非常有用的，因為利用承載帶的柔性能夠進行三維組裝，而且可以在同一承載帶上組裝多個半導體芯片。

在應用于TAB技術的承載帶上，形成了由金屬(如金和銅)制成的各種布線圖案，以便與半導體芯片實現電連接。這一類型的承載帶被分成“雙層承載帶”(在承載帶上無需任何粘合劑，通過濺射或類似方法直接形成金屬膜)和“三層承載帶”(利用粘合劑在承載帶上粘附金屬箔)。與三層承載帶相比，雙層承載帶具有優良的電特性，并由于不使用粘合劑，其能夠提高半導體芯片的加工速率。因此，雙層承載帶是最近最通用的承載帶。

在這一雙層承載帶中，在膠帶和金屬膜之間形成了金屬底涂層以提高它們之間的粘合。圖1顯示了常常用作金屬底涂層的金屬以及這些金屬底涂層的主要性能。

如圖1中所示，從例如機械特性、化學穩定性和導電性方面來考慮時，作為金屬底涂層的銅、鎳-鉻基金屬、鎳-釩基金屬和鉻基金屬中的任何一種都具有足夠的初始強度。??這些金屬底涂層當中，銅、鎳-鉻基金屬和鎳-釩基金屬是不穩定的，并且在高溫環境和高濕度環境中容易損壞，而且不適合于使用氰化物鍍金溶液的鍍金過程。然而，這三種金屬底涂層易于刻蝕成預定圖案。

與以上三種金屬底涂層相比，鉻基金屬對高溫環境和高濕度環境有耐受性。另外，鉻基金屬能夠很好地使用氰化物鍍金溶液來進行鍍金。

不幸地，這一鉻基金屬必須在高溫下通過特殊的蝕刻方法來進行刻蝕，而且該金屬必須使用有害的處理溶液如高錳酸鉀來處理。這將在廢液處置時，增加環境的負荷，而且所產生的六價鉻的處理近年來受到越來越嚴格的控制。也就是說，會導致各種不利情況的出現。因此，鉻基金屬不適宜于刻蝕。因此，需要能夠容易地刻蝕這些金屬的化學處理法和化學處理裝置。

發明概述

本發明的目的是提供能夠容易地刻蝕那些不適宜刻蝕的金屬(尤其鉻)的化學處理方法，和使用這一化學處理方法的化學處理裝置。

本發明涉及化學處理方法和化學處理裝置，利用它們將材料上形成的金屬膜刻蝕成預定的圖案。根據本發明的第一方面，通過使用含有酸根的酸性處理溶液或含有鹵素離子的堿處理溶液，對作為陰極的金屬膜進行電解還原處理。然后將該金屬膜在另一種酸性處理溶液中浸泡。含有酸根的酸性處理溶液的優選例子是鹽酸(HCl)、硫酸(H₂SO₄)、羧酸(RCOOH)、氟化氫(HF)和磷酸(H₃PO₄)。鹵素離子的優選例子是氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)和碘化鉀(KI)。優選，另一種酸性處理溶液含有鹵素離子。

根據本發明的第二方面，在含有氯離子的處理溶液中對作為陰極的金屬膜進行電解還原處理。然后將該金屬膜在一種酸性處理溶液中浸泡。這一酸性處理溶液優選含有鹵素離子。

在如上所述的本發明中，在需要形成薄膜的材料上所形成的金屬膜能夠通過簡單方法被刻蝕成預定圖案，即利用電解還原處理將在金屬膜的表面上形成的氧化物加以還原，并在此之后進行酸浸泡處理。

作為構成金屬膜的金屬，可以使用鉻、鈦、鎢、鈀和鉬中的一種。還可以使用含有鉻、鈦、鎢、鈀和鉬中的至少一種的合金。作為合金，優選使用鎳鉻合金。尤其當該金屬膜含有鉻時，可以防止六價鉻的產生。

在該電解還原處理中，該金屬膜也可以部分地在含有氯離子的處理溶液中浸泡。在這種情況下，該金屬膜不必完全地浸泡在處理溶液中，例如，它僅僅需要部分地將金屬膜浸入處理溶液中。因為這減少了處理溶液的用量，所使用的處理溶液能夠節約。

在該電解還原處理中，還有可能將金屬膜浸泡在含有鹵素離子的酸性處理溶液，優選含有氯離子的酸性處理溶液中，并對作為陰極的金屬膜進行電解還原。因為在金屬膜浸泡在含有鹵素離子的酸性處理溶液(優選含有氯離子的酸性處理溶液)中的同時，對作為陰極的金屬膜進行電解還原，因此該金屬膜能夠容易地被刻蝕成預定圖案，同時還原在金屬膜的表面上形成的氧化物。

本發明的其他目標和優點將在下面的說明書中闡述，并且部分地從該說明書中明顯看出，或通過本發明的實施來學習到。本發明的這些目標和優點可利用下文特別指出的手段和組合來實現和獲得。

附圖簡介