JP4925792B2 - バンプ形成用非シアン系電解金めっき浴 - Google Patents
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Description
本発明に用いる亜硫酸金アルカリ塩としては、公知の亜硫酸金アルカリ塩を制限することなく使用できる。亜硫酸金アルカリ塩としては、例えば亜硫酸金(I)ナトリウム、亜硫酸金(I)カリウム等を挙げることができる。これらは、1種を単独で、あるいは2種以上を併用しても良い。
水溶性アミンとしては、例えば1,2−ジアミノエタン、1,2−ジアミノプロパン、1,6−ジアミノヘキサン等のジアミンなどのポリアミンを使用することができる。これらは1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の電解金めっき浴に使用する結晶調整剤としては、例えば蟻酸タリウム、マロン酸タリウム、硫酸タリウム、硝酸タリウム等のTl化合物;クエン酸鉛、硝酸鉛、アルカンスルホン酸鉛等のPb化合物;三酸化二砒素等のAs化合物を挙げることができる。これらのTl化合物、Pb化合物、As化合物は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明に伝導塩として用いる亜硫酸塩、硫酸塩としては、例えば亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等の亜硫酸塩;硫酸ナトリウム等の硫酸塩を挙げることができる。中でも、亜硫酸ナトリウムと硫酸ナトリウムの組合せが好適である。
本発明に用いる緩衝剤としては、通常電解金めっき浴に使用されるものであれば特に限定されるものではないが、例えばリン酸塩、ホウ酸塩等の無機酸塩、クエン酸塩、フタル酸塩、エチレンジアミン四酢酸塩等の有機酸(カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸)塩等を用いることができるが特にリン酸塩が好ましい。
本発明の非シアン系電解金めっき浴に配合するポリアルキレングリコールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等を挙げることができる。
表1〜2に示す配合にて非シアン系電解金めっき浴を調製した。各原料の配合濃度の単位は特に断りのない限りg/Lである。但し、Na3Au(SO3)2はAu量、Na2SO3はSO3量、Na2SO4はSO4量についての濃度を示してある。
被めっき物へめっきを施した後の、めっき浴の様子を観察し、下記基準にて評価した。
分解:めっき液が分解した。
×:めっき浴中に金の沈澱が肉眼で判るレベルで観察された。
△:めっき浴中に金の沈澱が認められなかった。0.2μmメンブランフィルタでめっき浴1000mLを濾過して目視で沈澱を観察できるレベル。
○:めっき浴中に金の沈澱は観察されなかった。
被めっき物上に形成された金バンプの表面皮膜外観を目視観察及び光学顕微鏡観察し、下記基準にて評価した。
×:色調が赤い、デンドライト状析出が見られる、ムラが認められる、又はヤケが発生している。
△:異常析出はないが、光沢外観である。
○:色調がレモンイエローで無〜半光沢均一外観である。
被めっき物上に形成された特定バンプ部位を用い、その皮膜硬度(未熱処理、150℃で30分熱処理後、200℃で30分熱処理後、250℃で30分熱処理後、及び300℃で30分熱処理後)を、ビッカース硬度計にて測定した。
被めっき物を常温で十分に撹拌されたヨウ素系エッチャントの中に90秒浸漬した後、アルコール系リンス液でとも洗いし、エタノール噴霧してドライヤーで乾燥した。その後、光学顕微鏡を用いて50〜150倍の倍率で被めっき物上に形成された全バンプの表面状態を観察し、下記基準にて評価した。
×:50%以上のバンプの表面にムラが観察される。
△:一部の限られたエリアのバンプの表面にムラが観察される。
○:被めっき物上の全バンプの表面にムラが観察されない。
上記各評価結果から、下記評価基準にて評価した。
×:形成された金めっき皮膜(金バンプ)及びめっき処理後の非シアン系電解金めっき浴に関する上記評価結果に、好ましくない結果が含まれた。
○:形成された金めっき皮膜(金バンプ)及びめっき処理後の非シアン系電解金めっき浴に関する上記評価結果が、全て良好な結果であった。
緩衝剤A;エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム
緩衝剤B;リン酸一ナトリウム
ポリアルキレングリコールA;ポリエチレングリコール 平均分子量600
ポリアルキレングリコールB;ポリエチレングリコール 平均分子量2000
両性界面活性剤C; 2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドリキシエチルイミダゾリニウムベタイン
両性界面活性剤D; ラウリン酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタイン
4、14 金スパッタ膜
6、18 シリコンウエハ
8、22 金バンプ
16 パッシベーション膜
20 Al電極
Claims (5)
- 亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムからなる金源と、水溶性アミンからなるスタビライザと、結晶調整剤と、亜硫酸塩及び硫酸塩からなる伝導塩と、緩衝剤とを含有すると共に、ポリアルキレングリコール及び/又は両性界面活性剤とを含有するバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴であって、平均分子量300〜900未満のポリアルキレングリコールを1.5〜20g/L含有、及び/又は、平均分子量900〜10000のポリアルキレングリコールを0.01g/L以上含有し且つ両性界面活性剤を0.1〜1000mg/L含有するバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴。
- 亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムからなる金源と、水溶性アミンからなるスタビライザと、結晶調整剤と、亜硫酸塩及び硫酸塩からなる伝導塩と、緩衝剤とを含有すると共に、ポリアルキレングリコール及び/又は両性界面活性剤とを含有するバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴であって、平均分子量300〜900未満のポリアルキレングリコールを1.5〜20g/L含有、又は、平均分子量900〜10000のポリアルキレングリコールを0.01g/L以上含有し且つ両性界面活性剤を0.1〜1000mg/L含有するバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴。
- 両性界面活性剤が、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドリキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリン酸アミドプロピルヒドロキシスルホベタイン、脂肪酸アミドプロピルベタイン、及び脂肪酸アシル−N−カルボキシエチル−N−ヒドロキシエチルエチレンジアミンアルカリ塩から選択される1種又は2種以上である請求項1に記載のバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴。
- 結晶調整剤が、Tl化合物、Pb化合物、又はAs化合物である請求項1に記載のバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴。
- 請求項1に記載のバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴を用いてパターンニングされたウエハ上に電解金めっきをするバンプの形成方法。
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