JP2019173162A5

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Publication number: JP2019173162A5
Application number: JP2019040216A
Authority: JP
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2019-11-21
Anticipated expiration: 2039-03-06

Description

本発明の第１の観点の錫又は錫合金めっき液は、少なくとも第一錫塩を含む可溶性塩（Ａ）と、有機酸及び無機酸から選ばれた酸又はその塩（Ｂ）と、界面活性剤（Ｃ）と、ベンザルアセトン（Ｄ）と、溶剤（Ｅ）とを含む錫又は錫合金めっき液であって、前記めっき液は基材上にバンプ径が異なるパターンを形成するために用いられ、前記ベンザルアセトン（Ｄ）が前記めっき液中に０．０５ｇ／Ｌ〜０．２ｇ／Ｌの量で含まれ、前記ベンザルアセトン（Ｄ）に対する前記界面活性剤（Ｃ）の質量比（Ｃ／Ｄ）が５０〜２００であり、前記ベンザルアセトン（Ｄ）に対する前記溶剤（Ｅ）の質量比（Ｅ／Ｄ）が１０以上である。

本発明の第１の観点の錫又は錫合金めっき液では、ベンザルアセトン（Ｄ）がめっき液中に０．０５ｇ／Ｌ〜０．２ｇ／Ｌの量で含まれる。ベンザルアセトン（Ｄ）に対する界面活性剤（Ｃ）の質量比（Ｃ／Ｄ）が５０〜２００に規定される。ベンザルアセトン（Ｄ）に対する溶剤（Ｅ）の質量比（Ｅ／Ｄ）が１０以上に規定される。図１（ａ）に示すように、このめっき液を用いて銅シード層１３を通じて給電することにより、レジストパターン１５のビア内部に電気錫めっきを行うと、めっき液中のベンザルアセトンがビアの底部に吸着し、錫の析出を阻害する。めっき液が入り易い大径のビア１４ｂにはベンザルアセトンが吸着し易く、錫の析出を抑制する効果が大きい。これに対して、めっき液が入り難い小径のビア１４ａには大径のビア１４ｂと比べ、相対的にベンザルアセトンの吸着量が少なく、錫の析出を抑制する効果が小さい。これにより、大径のビア１４ｂのめっき堆積層１７ｂの膜厚が小径のビア１４ａのめっき堆積層１７ａの膜厚と比較して、より薄く形成される。図１（ｂ）に示すように、レジスト層１４、シード層１３、１２を順次除去し、次いで残っためっき堆積層１７ａ、１７ｂをリフロー処理により溶融すると、図１（ｃ）に示すように、バンプ高さのばらつきがなく、かつボイドの無いバンプ（めっき膜）１８ａ、１８ｂが形成される。これにより、基板と、基板上に形成された複数のそれぞれ面積が異なる下地層と、複数の下地層上のそれぞれに形成された複数のはんだバンプと、を備え、複数のはんだバンプの高さ均一性が１０％以下であるはんだバンプ付き電子部品を得ることができる。

本実施形態の錫又は錫合金めっき液は、少なくとも第一錫塩を含む可溶性塩（Ａ）と、有機酸及び無機酸から選ばれた酸又はその塩（Ｂ）と、界面活性剤（Ｃ）と、ベンザルアセトン（Ｄ）と、溶剤（Ｅ）とを含む錫又は錫合金めっき液である。その特徴ある点は、めっき液は基材上にバンプ径が異なるパターンを形成するために用いられ、ベンザルアセトン（Ｄ）がめっき液中に０．０５ｇ／Ｌ〜０．２ｇ／Ｌの量で含まれ、ベンザルアセトン（Ｄ）に対する界面活性剤（Ｃ）の質量比（Ｃ／Ｄ）が５０〜２００であり、ベンザルアセトン（Ｄ）に対する溶剤（Ｅ）の質量比（Ｅ／Ｄ）が１０以上であることにある。なお、本実施形態の基材とは、半導体ウエハ及び半導体チップ搭載用基板を含む。

従って、本実施形態の可溶性塩（Ａ）はめっき液中でＳｎ ²⁺ 、Ａｇ ⁺ 、Ｃｕ ⁺ 、Ｃｕ ²⁺ 、Ｂｉ ³⁺ 、Ｎｉ ²⁺ 、Ｓｂ ³⁺ 、Ｉｎ ³⁺ 、Ｚｎ ²⁺などの各種金属イオンを生成する任意の可溶性塩を意味する。可溶性塩としては、例えば、これらの金属の酸化物、ハロゲン化物、無機酸又は有機酸の当該金属塩などが挙げられる。

上記アルカンスルホン酸としては、化学式Ｃ _n Ｈ _2n+1 ＳＯ ₃ Ｈ（例えば、ｎ＝１〜５、好ましくは１〜３)で示されるものが使用できる。具体的には、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、１―プロパンスルホン酸、２―プロパンスルホン酸、１―ブタンスルホン酸、２―ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸などの他、ヘキサンスルホン酸、デカンスルホン酸、ドデカンスルホン酸などが挙げられる。

上記アルカノールスルホン酸としては、化学式Ｃ _p Ｈ _2p+1−ＣＨ（ＯＨ）−Ｃ _q Ｈ _2q−ＳＯ ₃ Ｈ（例えば、ｐ＝０〜６、ｑ＝１〜５）で示されるものが使用できる。具体的には、２―ヒドロキシエタン―１―スルホン酸、２―ヒドロキシプロパン―１―スルホン酸、２―ヒドロキシブタン―１―スルホン酸、２―ヒドロキシペンタン―１―スルホン酸などの外、１―ヒドロキシプロパン―２―スルホン酸、３―ヒドロキシプロパン―１―スルホン酸、４―ヒドロキシブタン―１―スルホン酸、２―ヒドロキシヘキサン―１―スルホン酸、２―ヒドロキシデカン―１―スルホン酸、２―ヒドロキシドデカン―１―スルホン酸などが挙げられる。

また、ベンザルアセトン（Ｄ）に対する界面活性剤（Ｃ）の質量比（Ｃ／Ｄ）が５０〜２００、好ましくは５０〜１５０になるように、界面活性剤とベンザルアセトンとを混合する。質量比Ｃ／Ｄが５０未満、もしくは２００を超えた場合では、ベンザルアセトンと界面活性剤の相乗効果による錫の析出を抑制する作用が十分に働かず、大径バンプにおける錫の析出を抑制する作用が弱まる。このため、リフロー後の異径バンプの高さのばらつきを小さくすることができない。

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。以下に示す実施例４は実施例ではなく参考例である。

Claims

少なくとも第一錫塩を含む可溶性塩（Ａ）と、有機酸及び無機酸から選ばれた酸又はその塩（Ｂ）と、界面活性剤（Ｃ）と、ベンザルアセトン（Ｄ）と、溶剤（Ｅ）とを含む錫又は錫合金めっき液であって、
前記めっき液は基材上にバンプ径が異なるパターンを形成するために用いられ、
前記ベンザルアセトン（Ｄ）が前記めっき液中に０．０５ｇ／Ｌ〜０．２ｇ／Ｌの量で含まれ、
前記ベンザルアセトン（Ｄ）に対する前記界面活性剤（Ｃ）の質量比（Ｃ／Ｄ）が５０〜２００であり、
前記ベンザルアセトン（Ｄ）に対する前記溶剤（Ｅ）の質量比（Ｅ／Ｄ）が１０以上であることを特徴とする錫又は錫合金めっき液。
前記界面活性剤（Ｃ）が、ポリオキシエチレン（ＥＯ）とポリオキシプロピレン（ＰＯ）が縮合したノニオン系界面活性剤、又はフェノール、アルキルフェノール、スチレン化フェノール、β-ナフトール、ビスフェノール類、及びクミルフェノールから選択されるいずれか１つとポリオキシエチレン（ＥＯ）が縮合したノニオン系界面活性剤である請求項１記載の錫又は錫合金めっき液。
請求項１又は２記載の錫又は錫合金めっき液を用いて、基材上に異なる径の複数の錫又は錫合金めっき堆積層を形成する工程、次いでリフロー処理をしてバンプ径の異なる複数のバンプを形成する工程とを有するバンプの形成方法。