JP2001200388A - 金−錫合金電気めっき浴 - Google Patents
金−錫合金電気めっき浴Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ４インチウエハーのような大きな半導体基板
であっても、該基板上に、合金組成のバラツキの小さい
金−錫合金めっき皮膜が得られる金−錫合金電気めっき
浴を提供する。 【解決手段】 金−錫合金電気めっき浴を、(a)可溶性
金錯塩と、(b)可溶性二価錫塩と、(c)ヒドロキシカルボ
ン酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種と、(d)有
機燐酸化合物と、(e)ヒドロキシベンゼン化合物とを含
有することで構成する。
であっても、該基板上に、合金組成のバラツキの小さい
金−錫合金めっき皮膜が得られる金−錫合金電気めっき
浴を提供する。 【解決手段】 金−錫合金電気めっき浴を、(a)可溶性
金錯塩と、(b)可溶性二価錫塩と、(c)ヒドロキシカルボ
ン酸及びその塩から選ばれる少なくとも一種と、(d)有
機燐酸化合物と、(e)ヒドロキシベンゼン化合物とを含
有することで構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金−錫合金電気め
っき浴に関する。
っき浴に関する。
【０００２】
【従来の技術】金−錫合金は、シリコンやガリウム砒素
半導体チップをセラミック基板に接合する際のハンダと
して用いられる。
半導体チップをセラミック基板に接合する際のハンダと
して用いられる。
【０００３】このハンダに用いられる金−錫合金は、通
常、金の含有量が５０〜９０質量％である。従来、この
金−錫合金は、合金を箔に加工し、所定の寸法に切断し
たものや所定の寸法に成形したペレットを接合箇所に融
着するか、あるいは接合箇所に金−錫合金の蒸着膜を形
成して使用されてきた。近年、電子機器実装において、
より一層の高密度化及び小型化が要求されている。これ
らの要求に対して、上記の箔やペレットを使用してハン
ダ接合することは、接合時の寸法精度が低いことや作業
性が悪いこと等の問題がある。
常、金の含有量が５０〜９０質量％である。従来、この
金−錫合金は、合金を箔に加工し、所定の寸法に切断し
たものや所定の寸法に成形したペレットを接合箇所に融
着するか、あるいは接合箇所に金−錫合金の蒸着膜を形
成して使用されてきた。近年、電子機器実装において、
より一層の高密度化及び小型化が要求されている。これ
らの要求に対して、上記の箔やペレットを使用してハン
ダ接合することは、接合時の寸法精度が低いことや作業
性が悪いこと等の問題がある。
【０００４】また、蒸着膜については、ハンダ皮膜とし
て必要な１０μｍ以上の厚さを得るのに数時間かかるた
め、作業性とコストの面で問題がある。
て必要な１０μｍ以上の厚さを得るのに数時間かかるた
め、作業性とコストの面で問題がある。
【０００５】そこで、皮膜形成不要部分をレジストでマ
スクし、必要な部分にのみ皮膜を形成するめっき法が提
案されている。このめっき法に用いられる金−錫合金電
気めっき浴としては、亜硫酸金、錫の水溶性化合物、チ
オ硫酸塩を含む浴（特開昭５１−４７５４０号公報）、
シアン化第二金、第二錫ハロゲン化物を含む浴（特開昭
５２−８１０３２号公報）、シアン化金カリウム、硫酸
第一錫、錯化剤にピロリン酸を用いた浴（特開昭５３−
１１０９２９号公報）、シアン化金カリウム、第一錫イ
オン、錯化剤にクエン酸等を用いた浴（特開昭５５−１
０７７９５号公報、特開昭５７−２８９０号公報、特開
昭５７−５８８６号公報、特開昭５７−５８８７号公
報、特開昭５７−９８９３号公報、特開昭６１−１５９
９２号公報）、シアノ金（ＩＩＩ）酸カリウム、錫の水
溶性塩、アミン、アミノカルボン酸又は燐酸を含む浴
（特開昭５６−１５２９８９号公報）、シアン化第一金
カリウム、有機スルホン酸錫、錯化剤に多価カルボン酸
又は水溶性ポリヒドロキシカルボン酸を用いた浴（特開
平８−５３７９０号公報）等が開示されている。
スクし、必要な部分にのみ皮膜を形成するめっき法が提
案されている。このめっき法に用いられる金−錫合金電
気めっき浴としては、亜硫酸金、錫の水溶性化合物、チ
オ硫酸塩を含む浴（特開昭５１−４７５４０号公報）、
シアン化第二金、第二錫ハロゲン化物を含む浴（特開昭
５２−８１０３２号公報）、シアン化金カリウム、硫酸
第一錫、錯化剤にピロリン酸を用いた浴（特開昭５３−
１１０９２９号公報）、シアン化金カリウム、第一錫イ
オン、錯化剤にクエン酸等を用いた浴（特開昭５５−１
０７７９５号公報、特開昭５７−２８９０号公報、特開
昭５７−５８８６号公報、特開昭５７−５８８７号公
報、特開昭５７−９８９３号公報、特開昭６１−１５９
９２号公報）、シアノ金（ＩＩＩ）酸カリウム、錫の水
溶性塩、アミン、アミノカルボン酸又は燐酸を含む浴
（特開昭５６−１５２９８９号公報）、シアン化第一金
カリウム、有機スルホン酸錫、錯化剤に多価カルボン酸
又は水溶性ポリヒドロキシカルボン酸を用いた浴（特開
平８−５３７９０号公報）等が開示されている。
【０００６】しかしながら、亜硫酸金、錫の水溶性化合
物、チオ硫酸塩を含む浴は、めっき浴が不安定であるた
め、めっき時間の経過とともに得られるめっき皮膜の合
金組成が変化するという欠点がある。また、上記のピロ
リン酸、クエン酸、アミノカルボン酸等を用いた浴は、
電流密度が僅かに変化するだけで、得られるめっき皮膜
の合金組成が大きく変化し、安定した合金組成の皮膜が
得られないという欠点がある。
物、チオ硫酸塩を含む浴は、めっき浴が不安定であるた
め、めっき時間の経過とともに得られるめっき皮膜の合
金組成が変化するという欠点がある。また、上記のピロ
リン酸、クエン酸、アミノカルボン酸等を用いた浴は、
電流密度が僅かに変化するだけで、得られるめっき皮膜
の合金組成が大きく変化し、安定した合金組成の皮膜が
得られないという欠点がある。
【０００７】また、上記これらのめっき浴を用いて４イ
ンチウエハーのような大きな半導体基板にめっきする
と、ウエハーの中央部と端部とではめっき皮膜中の金含
有量が１０質量％以上のバラツキを生ずる。このため、
めっきされた４インチウエハーを所定の寸法に切断して
同一形体のチップを作製する際、各チップのめっき皮膜
の合金組成のバラツキに起因する融点のバラツキを生ず
る。そのため、ハンダ接合に接合不良が発生するという
問題がある。
ンチウエハーのような大きな半導体基板にめっきする
と、ウエハーの中央部と端部とではめっき皮膜中の金含
有量が１０質量％以上のバラツキを生ずる。このため、
めっきされた４インチウエハーを所定の寸法に切断して
同一形体のチップを作製する際、各チップのめっき皮膜
の合金組成のバラツキに起因する融点のバラツキを生ず
る。そのため、ハンダ接合に接合不良が発生するという
問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記問題を
解決するために種々検討した結果、金−錫合金電気めっ
き浴を所定の構成とすることにより、このめっき浴から
得られる皮膜の金−錫合金組成を５質量％未満のバラツ
キに抑えることができることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
解決するために種々検討した結果、金−錫合金電気めっ
き浴を所定の構成とすることにより、このめっき浴から
得られる皮膜の金−錫合金組成を５質量％未満のバラツ
キに抑えることができることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
【０００９】よって、本発明の目的とするところは、上
記問題を解決し、４インチウエハーのような大きな半導
体基板であっても、合金組成のバラツキの小さい金−錫
合金めっき皮膜が得られる金−錫合金電気めっき浴を提
供することにある。
記問題を解決し、４インチウエハーのような大きな半導
体基板であっても、合金組成のバラツキの小さい金−錫
合金めっき皮膜が得られる金−錫合金電気めっき浴を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、 〔１〕 (a)可溶性金錯塩と、(b)可溶性二価錫塩と、
(c)ヒドロキシカルボン酸及びその塩から選ばれる少な
くとも一種と、(d)有機燐酸環状化合物と、(e)ヒドロキ
シベンゼン化合物とを含有してなる金−錫合金電気めっ
き浴を提案するもので、 〔２〕 有機燐酸化合物が、アミノトリ（メチレンホス
ホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホス
ホン酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン
酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン
酸）、これらの有機燐酸化合物のアルカリ塩、及びこれ
らの有機燐酸化合物のアンモニウム塩からなる群から選
ばれる少なくとも一種であることを含む。
に、本発明は、 〔１〕 (a)可溶性金錯塩と、(b)可溶性二価錫塩と、
(c)ヒドロキシカルボン酸及びその塩から選ばれる少な
くとも一種と、(d)有機燐酸環状化合物と、(e)ヒドロキ
シベンゼン化合物とを含有してなる金−錫合金電気めっ
き浴を提案するもので、 〔２〕 有機燐酸化合物が、アミノトリ（メチレンホス
ホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホス
ホン酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン
酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン
酸）、これらの有機燐酸化合物のアルカリ塩、及びこれ
らの有機燐酸化合物のアンモニウム塩からなる群から選
ばれる少なくとも一種であることを含む。
【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の金−錫合金電気めっき浴
は、金源として可溶性金錯塩を用いる。可溶性金錯塩と
しては、例えばシアン化第一金のカリウム塩、ナトリウ
ム塩、アンモニウム塩、シアン化第二金のカリウム塩、
ナトリウム塩、アンモニウム塩、亜硫酸金のカリウム
塩、ナトリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。こ
れらの可溶性金錯塩は一種単独で用いてもよいし、二種
以上混合して用いてもよい。
は、金源として可溶性金錯塩を用いる。可溶性金錯塩と
しては、例えばシアン化第一金のカリウム塩、ナトリウ
ム塩、アンモニウム塩、シアン化第二金のカリウム塩、
ナトリウム塩、アンモニウム塩、亜硫酸金のカリウム
塩、ナトリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。こ
れらの可溶性金錯塩は一種単独で用いてもよいし、二種
以上混合して用いてもよい。
【００１３】これらの塩は、工業的に大量に製造されて
いるので入手が容易であり、水溶性で電析電位が貴であ
るため緻密なめっき皮膜が得られる。
いるので入手が容易であり、水溶性で電析電位が貴であ
るため緻密なめっき皮膜が得られる。
【００１４】めっき浴中の可溶性金錯塩の含有量は、金
属金として、好ましくは０．５〜５０ｇ／Ｌ、更に好ま
しくは３〜２５ｇ／Ｌ、特に好ましくは５〜１５ｇ／Ｌ
である。
属金として、好ましくは０．５〜５０ｇ／Ｌ、更に好ま
しくは３〜２５ｇ／Ｌ、特に好ましくは５〜１５ｇ／Ｌ
である。
【００１５】金属金としての含有量が０．５ｇ／Ｌより
少ないめっき浴の場合、得られるめっき皮膜が粗い結晶
となり易く、また、めっき皮膜に不純物が混入し易くな
る。このため、ハンダ接合時の接合信頼性が低下し易い
ものとなる。
少ないめっき浴の場合、得られるめっき皮膜が粗い結晶
となり易く、また、めっき皮膜に不純物が混入し易くな
る。このため、ハンダ接合時の接合信頼性が低下し易い
ものとなる。
【００１６】めっき浴中の可溶性金錯塩の含有量は多い
程、高い電流密度でめっきを施すことができる。しか
し、金属金としての含有量が５０ｇ／Ｌより多いめっき
浴の場合は、めっき後の被めっき材に付着した多量の金
を含むめっき浴がめっき浴槽外に持ち出され、金の浪費
になるので不経済である。
程、高い電流密度でめっきを施すことができる。しか
し、金属金としての含有量が５０ｇ／Ｌより多いめっき
浴の場合は、めっき後の被めっき材に付着した多量の金
を含むめっき浴がめっき浴槽外に持ち出され、金の浪費
になるので不経済である。
【００１７】本発明の金−錫合金電気めっき浴は、錫源
として可溶性二価錫塩を用いる。可溶性二価錫塩として
は、例えば塩化第一錫、硫酸第一錫、メタンスルホン酸
第一錫、メタノールスルホン酸第一錫、水酸化第一錫、
クエン酸第一錫等が挙げられる。これらの可溶性二価錫
塩は一種単独で用いてもよいし、二種以上混合して用い
てもよい。
として可溶性二価錫塩を用いる。可溶性二価錫塩として
は、例えば塩化第一錫、硫酸第一錫、メタンスルホン酸
第一錫、メタノールスルホン酸第一錫、水酸化第一錫、
クエン酸第一錫等が挙げられる。これらの可溶性二価錫
塩は一種単独で用いてもよいし、二種以上混合して用い
てもよい。
【００１８】めっき浴中の可溶性二価錫塩の含有量は、
金属錫として、好ましくは０．１〜５０ｇ／Ｌ、更に好
ましくは０．５〜１５ｇ／Ｌ、特に好ましくは２〜８ｇ
／Ｌである。
金属錫として、好ましくは０．１〜５０ｇ／Ｌ、更に好
ましくは０．５〜１５ｇ／Ｌ、特に好ましくは２〜８ｇ
／Ｌである。
【００１９】金属錫としての含有量が０．１ｇ／Ｌ未
満、又は５０ｇ／Ｌを超えるめっき浴の場合、ハンダ接
合に適する融点を有する金−錫合金皮膜が得られない。
通常、ハンダ接合に適する金−錫合金は、合金中の金の
含有量が５０〜９０質量％である。
満、又は５０ｇ／Ｌを超えるめっき浴の場合、ハンダ接
合に適する融点を有する金−錫合金皮膜が得られない。
通常、ハンダ接合に適する金−錫合金は、合金中の金の
含有量が５０〜９０質量％である。
【００２０】ヒドロキシカルボン酸又はその塩は、本発
明のめっき浴の伝導性を高く維持するとともに可溶性金
錯塩及び可溶性二価錫塩の錯化剤としての作用を有す
る。
明のめっき浴の伝導性を高く維持するとともに可溶性金
錯塩及び可溶性二価錫塩の錯化剤としての作用を有す
る。
【００２１】ヒドロキシカルボン酸又はその塩として
は、例えばクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸等
又はこれらのヒドロキシカルボン酸の塩が挙げられる。
これらのヒドロキシカルボン酸又はその塩は一種単独で
用いてもよいし、二種以上混合して用いてもよい。
は、例えばクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グルコン酸等
又はこれらのヒドロキシカルボン酸の塩が挙げられる。
これらのヒドロキシカルボン酸又はその塩は一種単独で
用いてもよいし、二種以上混合して用いてもよい。
【００２２】めっき浴中のヒドロキシカルボン酸又はそ
の塩の含有量は、好ましくは１０〜５００ｇ／Ｌ、更に
好ましくは５０〜３５０ｇ／Ｌ、特に好ましくは１５０
〜２５０ｇ／Ｌである。
の塩の含有量は、好ましくは１０〜５００ｇ／Ｌ、更に
好ましくは５０〜３５０ｇ／Ｌ、特に好ましくは１５０
〜２５０ｇ／Ｌである。
【００２３】めっき浴中のヒドロキシカルボン酸又はそ
の塩の含有量が１０ｇ／Ｌより少ない場合、得られるめ
っき皮膜が粗い結晶となり易く、また、めっき皮膜に不
純物が混入し易くなる。このため、ハンダ接合時の接合
信頼性が低下し易いものとなる。
の塩の含有量が１０ｇ／Ｌより少ない場合、得られるめ
っき皮膜が粗い結晶となり易く、また、めっき皮膜に不
純物が混入し易くなる。このため、ハンダ接合時の接合
信頼性が低下し易いものとなる。
【００２４】めっき浴中のヒドロキシカルボン酸又はそ
の塩の含有量が５００ｇ／Ｌより多い場合、その含有量
が多い程めっき浴の粘性が増加する傾向になり、得られ
るめっき皮膜が粗い結晶となり易く、また、めっき皮膜
に不純物が混入し易くなる。このため、ハンダ接合時の
接合信頼性が低下し易いものとなる。
の塩の含有量が５００ｇ／Ｌより多い場合、その含有量
が多い程めっき浴の粘性が増加する傾向になり、得られ
るめっき皮膜が粗い結晶となり易く、また、めっき皮膜
に不純物が混入し易くなる。このため、ハンダ接合時の
接合信頼性が低下し易いものとなる。
【００２５】有機燐酸化合物は、本発明のめっき浴にお
いて、めっき時間の経過とともに生ずるめっき皮膜の合
金組成の変動、及びめっき皮膜の場所によって生ずる合
金組成の変動を抑制する合金組成安定剤としての作用を
有する。即ち、有機燐酸化合物をめっき浴に含有させる
ことによって、陰極電流密度が変動しても、得られる皮
膜の金−錫合金組成の変動を抑制する。同時に、均一で
緻密なめっき皮膜外観を得ることができる。
いて、めっき時間の経過とともに生ずるめっき皮膜の合
金組成の変動、及びめっき皮膜の場所によって生ずる合
金組成の変動を抑制する合金組成安定剤としての作用を
有する。即ち、有機燐酸化合物をめっき浴に含有させる
ことによって、陰極電流密度が変動しても、得られる皮
膜の金−錫合金組成の変動を抑制する。同時に、均一で
緻密なめっき皮膜外観を得ることができる。
【００２６】有機燐酸化合物としては、例えばアミノト
リ（メチレンホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン
−１，１−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ（メ
チレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メ
チレンホスホン酸）、これらの有機燐酸化合物のアルカ
リ塩、又はこれらの有機燐酸化合物のアンモニウム塩等
が挙げられる。これらの有機燐酸化合物、又はこれらの
有機燐酸化合物の塩は、一種単独で用いてもよいし、二
種以上混合して用いてもよい。
リ（メチレンホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン
−１，１−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ（メ
チレンホスホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メ
チレンホスホン酸）、これらの有機燐酸化合物のアルカ
リ塩、又はこれらの有機燐酸化合物のアンモニウム塩等
が挙げられる。これらの有機燐酸化合物、又はこれらの
有機燐酸化合物の塩は、一種単独で用いてもよいし、二
種以上混合して用いてもよい。
【００２７】めっき浴中の有機燐酸化合物の含有量は、
好ましくは０．１〜２００ｇ／Ｌ、更に好ましくは０．
５〜５０ｇ／Ｌ、特に好ましくは１〜２０ｇ／Ｌであ
る。
好ましくは０．１〜２００ｇ／Ｌ、更に好ましくは０．
５〜５０ｇ／Ｌ、特に好ましくは１〜２０ｇ／Ｌであ
る。
【００２８】めっき浴中の有機燐酸化合物の含有量が
０．１ｇ／Ｌより少ない場合、陰極電流密度の変動によ
り、得られるめっき皮膜の合金組成に変動が生じ易い。
０．１ｇ／Ｌより少ない場合、陰極電流密度の変動によ
り、得られるめっき皮膜の合金組成に変動が生じ易い。
【００２９】めっき浴中の有機燐酸化合物の含有量が２
００ｇ／Ｌより多い場合、めっき浴の電気伝導性が低下
し、得られるめっき皮膜が粗雑になり易い。また、この
場合、めっき浴中の有機燐酸化合物の含有量が多いの
で、めっき後の被めっき材に付着しためっき浴に伴っ
て、めっき浴槽外に持ち出される有機燐酸化合物の量が
多くなるので不経済である。
００ｇ／Ｌより多い場合、めっき浴の電気伝導性が低下
し、得られるめっき皮膜が粗雑になり易い。また、この
場合、めっき浴中の有機燐酸化合物の含有量が多いの
で、めっき後の被めっき材に付着しためっき浴に伴っ
て、めっき浴槽外に持ち出される有機燐酸化合物の量が
多くなるので不経済である。
【００３０】ヒドロキシベンゼン化合物は、本発明のめ
っき浴中の可溶性二価錫塩が空気酸化や陽極酸化され
て、四価の錫塩になり、めっき浴中に沈殿するのを防止
する酸化防止作用を有する。
っき浴中の可溶性二価錫塩が空気酸化や陽極酸化され
て、四価の錫塩になり、めっき浴中に沈殿するのを防止
する酸化防止作用を有する。
【００３１】ヒドロキシベンゼン化合物としては、例え
ばｐ−クレゾールスルホン酸、フェノール、ハイドロキ
ノン、レゾルシン、カテコール等が挙げられる。これら
のヒドロキシベンゼン化合物は一種単独で用いてもよい
し、二種以上混合して用いてもよい。
ばｐ−クレゾールスルホン酸、フェノール、ハイドロキ
ノン、レゾルシン、カテコール等が挙げられる。これら
のヒドロキシベンゼン化合物は一種単独で用いてもよい
し、二種以上混合して用いてもよい。
【００３２】めっき浴中のヒドロキシベンゼン化合物の
含有量は、好ましくは０．０１〜５０ｇ／Ｌ、更に好ま
しくは０．１〜１０ｇ／Ｌ、特に好ましくは０．５〜５
ｇ／Ｌである。
含有量は、好ましくは０．０１〜５０ｇ／Ｌ、更に好ま
しくは０．１〜１０ｇ／Ｌ、特に好ましくは０．５〜５
ｇ／Ｌである。
【００３３】めっき浴中のヒドロキシベンゼン化合物の
含有量が０．０１ｇ／Ｌより少ない場合、二価の錫塩の
酸化防止作用が低下し易くなり、得られるめっき皮膜の
合金組成が変動する。
含有量が０．０１ｇ／Ｌより少ない場合、二価の錫塩の
酸化防止作用が低下し易くなり、得られるめっき皮膜の
合金組成が変動する。
【００３４】めっき浴中のヒドロキシベンゼン化合物の
含有量が５０ｇ／Ｌより多い場合、ヒドロキシベンゼン
化合物がめっき浴に溶解し難くなり易い。また、この場
合、前記有機燐酸化合物の場合と同様の理由で、めっき
浴槽外に持ち出されるヒドロキシベンゼン化合物の量が
多くなるので不経済である。
含有量が５０ｇ／Ｌより多い場合、ヒドロキシベンゼン
化合物がめっき浴に溶解し難くなり易い。また、この場
合、前記有機燐酸化合物の場合と同様の理由で、めっき
浴槽外に持ち出されるヒドロキシベンゼン化合物の量が
多くなるので不経済である。
【００３５】本発明のめっき浴には、浴のｐＨを安定に
するためにｐＨ緩衝剤を添加してもよい。ｐＨ緩衝剤と
しては、例えば硼酸、硼酸カリウム、硼酸ナトリウム、
燐酸カリウム等が挙げられる。これらのｐＨ緩衝剤は一
種単独で用いてもよいし、二種以上混合して用いてもよ
い。
するためにｐＨ緩衝剤を添加してもよい。ｐＨ緩衝剤と
しては、例えば硼酸、硼酸カリウム、硼酸ナトリウム、
燐酸カリウム等が挙げられる。これらのｐＨ緩衝剤は一
種単独で用いてもよいし、二種以上混合して用いてもよ
い。
【００３６】また、本発明のめっき浴には、めっき皮膜
を半光沢又は光沢にするために光沢剤を添加することが
できる。光沢剤としては、アルデヒドやケトン化合物等
が挙げられ、これらの化合物一種以上を添加することが
できる。
を半光沢又は光沢にするために光沢剤を添加することが
できる。光沢剤としては、アルデヒドやケトン化合物等
が挙げられ、これらの化合物一種以上を添加することが
できる。
【００３７】さらに、本発明のめっき浴には、めっき皮
膜のムラを防止するために、めっき浴の表面張力を低下
させる界面活性剤を添加することができる。界面活性剤
としては、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、
カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、高分子界面活性
剤等が挙げられ、これらの界面活性剤の一種以上を添加
することができる。
膜のムラを防止するために、めっき浴の表面張力を低下
させる界面活性剤を添加することができる。界面活性剤
としては、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、
カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、高分子界面活性
剤等が挙げられ、これらの界面活性剤の一種以上を添加
することができる。
【００３８】また、本発明のめっき浴には、めっき皮膜
を緻密にするために、めっき皮膜結晶調整剤を添加する
ことができる。めっき皮膜結晶調整剤としては、鉛化合
物、タリウム化合物、砒素化合物、ビスマス化合物、ア
ミン化合物等が挙げられ、これらの化合物の一種以上を
添加することができる。
を緻密にするために、めっき皮膜結晶調整剤を添加する
ことができる。めっき皮膜結晶調整剤としては、鉛化合
物、タリウム化合物、砒素化合物、ビスマス化合物、ア
ミン化合物等が挙げられ、これらの化合物の一種以上を
添加することができる。
【００３９】本発明のめっき浴のｐＨは特に制限はな
く、用いる可溶性金錯塩により適宜選定することができ
る。例えば、シアン化第一金カリウムを用いる場合は
３．０〜７．０が好ましく、３．５〜６．５が更に好ま
しい。シアン化第二金カリウムを用いる場合は１．０〜
３．０が好ましく、１．５〜２．５が更に好ましい。亜
硫酸金ナトリウムを用いる場合は７．０〜１０．０が好
ましく、７．５〜８．５が更に好ましい。めっき浴のｐ
Ｈが、上記好ましいｐＨ範囲の各下限値より低いと、可
溶性金錯塩が不溶性になり易い。一方、めっき浴のｐＨ
が、上記好ましいｐＨ範囲の各上限値より高いと、四価
の不溶性錫が生成し易い。
く、用いる可溶性金錯塩により適宜選定することができ
る。例えば、シアン化第一金カリウムを用いる場合は
３．０〜７．０が好ましく、３．５〜６．５が更に好ま
しい。シアン化第二金カリウムを用いる場合は１．０〜
３．０が好ましく、１．５〜２．５が更に好ましい。亜
硫酸金ナトリウムを用いる場合は７．０〜１０．０が好
ましく、７．５〜８．５が更に好ましい。めっき浴のｐ
Ｈが、上記好ましいｐＨ範囲の各下限値より低いと、可
溶性金錯塩が不溶性になり易い。一方、めっき浴のｐＨ
が、上記好ましいｐＨ範囲の各上限値より高いと、四価
の不溶性錫が生成し易い。
【００４０】ｐＨを調整するには、水酸化カリウム、水
酸化ナトリウム、アンモニア水、及び／又はクエン酸、
酒石酸等のヒドロキシカルボン酸の一種以上を適量添加
すればよい。
酸化ナトリウム、アンモニア水、及び／又はクエン酸、
酒石酸等のヒドロキシカルボン酸の一種以上を適量添加
すればよい。
【００４１】本発明のめっき浴を用いるめっき方法とし
ては、特に制約はなく、バレルめっき法、ラックめっき
法、ジェットめっき法等の慣用の方法を用いることがで
きる。
ては、特に制約はなく、バレルめっき法、ラックめっき
法、ジェットめっき法等の慣用の方法を用いることがで
きる。
【００４２】めっきを施す際の浴温は、めっきヤケ発生
を防止するために、好ましくは２５〜７５℃、更に好ま
しくは４０〜６５℃である。
を防止するために、好ましくは２５〜７５℃、更に好ま
しくは４０〜６５℃である。
【００４３】陰極電流密度は、めっき浴の撹拌状態も考
慮して、好ましくは０．１〜１０Ａ／ｄｍ2、更に好ま
しくは０．５〜３Ａ／ｄｍ2である。
慮して、好ましくは０．１〜１０Ａ／ｄｍ2、更に好ま
しくは０．５〜３Ａ／ｄｍ2である。
【００４４】陽極には、白金やロジウム若しくは白金や
ロジウムで被覆されたチタン若しくはタンタルの不溶性
電極又は錫可溶性電極を用いることができる。これらの
電極の中で、めっき浴の組成が安定する点で不溶性電極
を用いるのが好ましい。
ロジウムで被覆されたチタン若しくはタンタルの不溶性
電極又は錫可溶性電極を用いることができる。これらの
電極の中で、めっき浴の組成が安定する点で不溶性電極
を用いるのが好ましい。
【００４５】本発明のめっき浴は、予め金の蒸着膜を施
したシリコン半導体、ガリウム砒素半導体に好適に用い
られる。
したシリコン半導体、ガリウム砒素半導体に好適に用い
られる。
【００４６】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明をより具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、実施例１〜７及び比較例１〜３におい
て、「％」は特に断りのない限り「質量％」を示す。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、実施例１〜７及び比較例１〜３におい
て、「％」は特に断りのない限り「質量％」を示す。
【００４７】実施例１〜７、及び比較例１〜３ 厚さ０．５ｍｍで直径１００ｍｍの銅板を脱脂し、被め
っき試料とした。下記の各実施例及び比較例に示すめっ
き浴、及びめっき条件で、平均めっき厚が５μｍになる
ように、めっき時間を調整し、めっきを施した。
っき試料とした。下記の各実施例及び比較例に示すめっ
き浴、及びめっき条件で、平均めっき厚が５μｍになる
ように、めっき時間を調整し、めっきを施した。
【００４８】 実施例１ シアン化第一金カリウム １６ｇ／Ｌ 硫酸第一錫 ５ｇ／Ｌ クエン酸 ６０ｇ／Ｌ クエン酸カリウム １４０ｇ／Ｌ １−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸 １０ｇ／Ｌ カテコール ２ｇ／Ｌ ｐＨ ４．２ 浴温 ６５℃ 電流密度 １．５Ａ／ｄｍ2 実施例２ シアン化第一金カリウム ４ｇ／Ｌ 硫酸第一錫 １ｇ／Ｌ クエン酸 ８０ｇ／Ｌ クエン酸カリウム ２２０ｇ／Ｌ アミノトリ（メチレンホスホン酸） ４ｇ／Ｌ カテコール ５ｇ／Ｌ ｐＨ ５．３ 浴温 ５０℃ 電流密度 ０．３Ａ／ｄｍ2 実施例３ シアン化第一金ナトリウム ４５ｇ／Ｌ メタンスルホン酸第一錫 １３ｇ／Ｌ クエン酸 １６０ｇ／Ｌ クエン酸ナトリウム ２８０ｇ／Ｌ エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸） １４ｇ／Ｌ カテコール １８ｇ／Ｌ ｐＨ ６．３ 浴温 ４８℃ 電流密度 ２．５Ａ／ｄｍ2 実施例４ シアン化第二金カリウム １５ｇ／Ｌ 塩化第一錫 ３．２ｇ／Ｌ 酒石酸 ２８０ｇ／Ｌ 酒石酸カリウム ６０ｇ／Ｌ ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸） １８ｇ／Ｌ ハイドロキノン ３ｇ／Ｌ ｐＨ １．５ 浴温 ６５℃ 電流密度 ５Ａ／ｄｍ2 実施例５ 亜硫酸金ナトリウム ２０ｇ／Ｌ 硫酸第一錫 ４．５ｇ／Ｌ リンゴ酸 １３０ｇ／Ｌ リンゴ酸ナトリウム ２２０ｇ／Ｌ １−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸三ナトリウム ２．５ｇ／Ｌ レゾルシン ３ｇ／Ｌ ｐＨ ８．５ 浴温 ６０℃ 電流密度 １．０Ａ／ｄｍ2 実施例６ シアン化第一金アンモニウム １８ｇ／Ｌ メタンスルホン酸第一錫 ９ｇ／Ｌ クエン酸 ６０ｇ／Ｌ クエン酸アンモニウム ２６０ｇ／Ｌ エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）四ナトリウム １８ｇ／Ｌ ｐ−クレゾールスルホン酸 ３ｇ／Ｌ ｐＨ ６．０ 浴温 ４５℃ 電流密度 ０．８Ａ／ｄｍ2 実施例７ シアン化第一金ナトリウム ２３ｇ／Ｌ 塩化第一錫 ８ｇ／Ｌ グルコン酸 ２００ｇ／Ｌ グルコン酸ナトリウム １００ｇ／Ｌ アミノトリ（メチレンホスホン酸）五ナトリウム ５ｇ／Ｌ カテコール １ｇ／Ｌ ｐＨ ４．５ 浴温 ６０℃ 電流密度 １．３Ａ／ｄｍ2 以下、比較例を示す。
【００４９】 比較例１ シアン化第一金カリウム １５ｇ／Ｌ 硫酸第一錫 ５ｇ／Ｌ クエン酸 ５０ｇ／Ｌ クエン酸カリウム １５０ｇ／Ｌ カテコール ２ｇ／Ｌ ｐＨ ４．０ 浴温 ６０℃ 電流密度 １．２Ａ／ｄｍ2 比較例２ シアン化第二金ナトリウム ４０ｇ／Ｌ メタンスルホン酸第一錫 １５ｇ／Ｌ クエン酸 １５０ｇ／Ｌ クエン酸ナトリウム ２０ｇ／Ｌ カテコール １５ｇ／Ｌ ｐＨ １．５ 浴温 ４５℃ 電流密度 ２．４Ａ／ｄｍ2 比較例３ 亜硫酸金ナトリウム １８ｇ／Ｌ 塩化第一錫 ６ｇ／Ｌ グルコン酸 ２５０ｇ／Ｌ グルコン酸ナトリウム ５０ｇ／Ｌ カテコール ３ｇ／Ｌ ｐＨ ８．５ 浴温 ６５℃ 電流密度 ０．８Ａ／ｄｍ2 性能評価試験 めっきを施した各実施例、比較例の試料について、各試
料の直径に沿ってＸ方向及びＹ方向を１０等分し、１７
点の測定点を設定した。即ち、Ｘ軸、Ｙ軸をそれぞれ１
０等分し、Ｘ軸上の等分点９点、Ｙ軸上の等分点９点を
測定点として設定した。ただし、Ｘ軸とＹ軸との交点、
即ち原点は重複するので、Ｘ軸上の測定点とＹ軸上の測
定点との合計は１７点となる。
料の直径に沿ってＸ方向及びＹ方向を１０等分し、１７
点の測定点を設定した。即ち、Ｘ軸、Ｙ軸をそれぞれ１
０等分し、Ｘ軸上の等分点９点、Ｙ軸上の等分点９点を
測定点として設定した。ただし、Ｘ軸とＹ軸との交点、
即ち原点は重複するので、Ｘ軸上の測定点とＹ軸上の測
定点との合計は１７点となる。
【００５０】これら１７点の測定点について、蛍光Ｘ線
膜厚計ＳＦＴ−７１０５（セイコーインスツルメンツ社
製）で金含有量を測定した。それぞれの試料について、
最大値、最小値、更に最大値と最小値との差をバラツキ
として表１に示す。
膜厚計ＳＦＴ−７１０５（セイコーインスツルメンツ社
製）で金含有量を測定した。それぞれの試料について、
最大値、最小値、更に最大値と最小値との差をバラツキ
として表１に示す。
【００５１】
【表１】 表１より、本発明の実施例１〜７のめっき浴から得られ
ためっき皮膜の金含有量のバラツキは、４質量％以内に
収まっている。一方、合金組成安定剤である有機燐酸化
合物を含有しない比較例１〜３のめっき浴から得られた
めっき皮膜の金含有量のバラツキは、８．８〜１１．４
質量％という大きなバラツキを示した。
ためっき皮膜の金含有量のバラツキは、４質量％以内に
収まっている。一方、合金組成安定剤である有機燐酸化
合物を含有しない比較例１〜３のめっき浴から得られた
めっき皮膜の金含有量のバラツキは、８．８〜１１．４
質量％という大きなバラツキを示した。
【００５２】
【発明の効果】本発明の金−錫合金電気めっき浴を用い
れば、４インチウエハーのような大きな半導体基板であ
っても、金−錫合金組成のバラツキを５質量％未満と小
さく抑えた、金−錫合金電気めっきを施すことができ
る。このため、ほぼ均一な融点を有する金−錫合金めっ
き皮膜が施されたウエハーが得られる。従って、ウエハ
ーを所定の寸法に切断した後の個々のチップのハンダ接
合時の融点がほぼ均一であるので、ハンダ接合不良を防
止することができ、安価で信頼性の高い電子部品を製造
することができる。
れば、４インチウエハーのような大きな半導体基板であ
っても、金−錫合金組成のバラツキを５質量％未満と小
さく抑えた、金−錫合金電気めっきを施すことができ
る。このため、ほぼ均一な融点を有する金−錫合金めっ
き皮膜が施されたウエハーが得られる。従って、ウエハ
ーを所定の寸法に切断した後の個々のチップのハンダ接
合時の融点がほぼ均一であるので、ハンダ接合不良を防
止することができ、安価で信頼性の高い電子部品を製造
することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 (a)可溶性金錯塩と、(b)可溶性二価錫塩
と、(c)ヒドロキシカルボン酸及びその塩から選ばれる
少なくとも一種と、(d)有機燐酸化合物と、(e)ヒドロキ
シベンゼン化合物とを含有してなる金−錫合金電気めっ
き浴。 - 【請求項２】 有機燐酸化合物が、アミノトリ（メチレ
ンホスホン酸）、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−
ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホス
ホン酸）、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホス
ホン酸）、これらの有機燐酸化合物のアルカリ塩、及び
これらの有機燐酸化合物のアンモニウム塩からなる群か
ら選ばれる少なくとも一種である請求項１に記載の金−
錫合金電気めっき浴。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000008463A JP2001200388A (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 金−錫合金電気めっき浴 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000008463A JP2001200388A (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 金−錫合金電気めっき浴 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001200388A true JP2001200388A (ja) | 2001-07-24 |
Family
ID=18536726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000008463A Pending JP2001200388A (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 金−錫合金電気めっき浴 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001200388A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003171789A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Ishihara Chem Co Ltd | 非シアン系の金−スズ合金メッキ浴 |
| JP2003193286A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Ishihara Chem Co Ltd | 金−スズ合金メッキ浴 |
| JP2018154886A (ja) * | 2017-03-21 | 2018-10-04 | 日立金属株式会社 | アルミニウム箔の製造方法 |
-
2000
- 2000-01-18 JP JP2000008463A patent/JP2001200388A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003171789A (ja) * | 2001-12-06 | 2003-06-20 | Ishihara Chem Co Ltd | 非シアン系の金−スズ合金メッキ浴 |
| JP2003193286A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Ishihara Chem Co Ltd | 金−スズ合金メッキ浴 |
| JP2018154886A (ja) * | 2017-03-21 | 2018-10-04 | 日立金属株式会社 | アルミニウム箔の製造方法 |
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