JP3334594B2 - 半導体ウエハの突起電極形成用めっき浴およびめっき方法 - Google Patents
半導体ウエハの突起電極形成用めっき浴およびめっき方法Info
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Description
突起電極を電気めっきにより形成する際に使用する錫め
っき浴、鉛めっき浴または鉛−錫合金めっき浴に関する
ものであり、特に半導体ウエハの突起電極を電気めっき
により形成する際にレジスト開口部に残存または発生す
る気泡により不良な突起電極が形成されるのを防止する
ためのめっき浴および気泡除去方法に関するものであ
る。
装置のSiウエハ1の上に下地金属7が形成され、その
上に突起電極3が形成されていることは知られており、
該突起電極3は、開口部6が設けられたレジスト2で被
覆されたSiウエハ1をSn、PbまたはSn−Pb合
金めっき浴に浸漬し電気めっきすることにより形成され
ることも知られている。この時得られる突起電極はマッ
シュルーム形状をしているところからマッシュルームバ
ンプと呼ばれている。
装化の方向に向かっており、それにともなって、Siウ
エハの単位面積当たりに形成される突起電極の数を増加
させる必要がある。Siウエハの単位面積当たりに形成
される突起電極の数を増加させるには従来のマッシュル
ームバンプでは限界があるところから、図2に示される
ような傘がなくかつ径の小さな突起電極4を形成する必
要がある。かかる傘がなくかつ径の小さな突起電極4を
一般にストレートバンプと称しているが、このストレー
トバンプは従来よりも一層小さな径の開口部6´を設け
たレジスト2で下地金属7を形成したSiウエハ1を被
覆し、この被覆したSiウエハ1をSn、PbまたはS
n−Pb合金めっき浴に浸漬し電気めっきすることによ
り得ることができる。この時使用されるめっき浴として
は、有機スルホン酸浴にノニオン系界面活性剤と所定の
スルファニル酸およびトリアジンのような添加剤を加え
た鉛−錫合金めっき浴、ポリオキシエチレンポリオキシ
プロピレンアルキルアミンおよびアルドールスルファニ
ル酸を添加剤として使用しためっき浴、などが知られて
いる。
な径の開口部6´を設けたレジスト2で被覆したSiウ
エハ1をSn、PbまたはSn−Pb合金めっき浴に浸
漬しすると、図2に示されるように、レジスト2の開口
部6´に気泡5が残存してなかなか離脱しないため、そ
の部分にめっきが付着しないことがある。この傾向はレ
ジスト2の開口部6´の径が小さくなるほど多く発生す
る。そのため、従来はめっき浴にウエハを浸漬後、長持
間放置したり、物理的な振動を与えるなどして気泡を離
脱させていたが、完全ではなかった。また、めっきを行
うと金属の析出と同時に水素ガスが発生し、これがレジ
スト開口部に溜まり、突起電極の表面にピット(窪み)
が形成される原因になる。また、甚だしい場合には完全
に開口部6´が気泡で封鎖され、その部分でめっきの進
行が止まることがある。
かる課題を解決すべく研究を行った結果、(a)気泡除
去剤を含有するめっき浴を使用して半導体ウエハの突起
電極を形成すると、気泡除去剤によりレジストの開口部
に残存している気泡が除去され、めっき不良部分が発生
しない、(b)気泡除去剤を含有するめっき浴を使用し
て半導体ウエハの突起電極を形成すると、電気めっき中
の水素ガスの離脱が容易になり、突起電極の表面にピッ
ト(窪み)が形成されることはない、という知見を得た
のである。
たものであって、(1)気泡除去剤を含有する半導体ウ
エハの突起電極形成用めっき浴、に特徴を有するもので
ある。
鉛または錫−鉛合金で構成されており、錫、鉛または錫
−鉛合金で構成される突起電極は、それぞれ錫めっき
浴、鉛めっき浴、または錫−鉛合金めっき浴を使用して
形成される。これらめっき浴の内で錫めっき浴は、可溶
性の錫塩、有機スルホン酸、酸化防止剤および気泡除去
剤を含有するめっき浴が好ましく、可溶性の錫塩、有機
スルホン酸、酸化防止剤および気泡除去剤を含有し、さ
らに、界面活性剤を含有するめっき浴が一層好ましく、
可溶性の錫塩、有機スルホン酸、酸化防止剤および気泡
除去剤を含有し、さらに、界面活性剤を含有し、さら
に、平滑化剤を含有するめっき浴がなお一層好ましい。
含有する半導体ウエハの突起電極形成用錫めっき浴、
(3)可溶性の錫塩、有機スルホン酸、酸化防止剤およ
び気泡除去剤を含有する半導体ウエハの突起電極形成用
錫めっき浴、(4)可溶性の錫塩、有機スルホン酸、酸
化防止剤および気泡除去剤を含有し、さらに、界面活性
剤を含有する半導体ウエハの突起電極形成用錫めっき
浴、(5)可溶性の錫塩、有機スルホン酸、酸化防止剤
および気泡除去剤を含有し、さらに、界面活性剤を含有
し、さらに、平滑化剤を含有する半導体ウエハの突起電
極形成用錫めっき浴、に特徴を有するものである。
スルホン酸および気泡除去剤を含有するめっき浴が好ま
しく、可溶性の鉛塩、有機スルホン酸および気泡除去剤
を含有し、さらに、界面活性剤を含有するめっき浴が一
層好ましく、可溶性の鉛塩、有機スルホン酸および気泡
除去剤を含有し、さらに、界面活性剤を含有し、さら
に、平滑化剤を含有するめっき浴がなお一層好ましい。
含有する半導体ウエハの突起電極形成用鉛めっき浴、
(7)可溶性の鉛塩、有機スルホン酸および気泡除去剤
を含有する半導体ウエハの突起電極形成用鉛めっき浴、
(8)可溶性の鉛塩、有機スルホン酸および気泡除去剤
を含有し、さらに、界面活性剤を含有する半導体ウエハ
の突起電極形成用鉛めっき浴、(9)可溶性の鉛塩、有
機スルホン酸および気泡除去剤を含有し、さらに、界面
活性剤を含有し、さらに、平滑化剤を含有する半導体ウ
エハの突起電極形成用鉛めっき浴、に特徴を有するもの
である。
塩、可溶性の鉛塩、有機スルホン酸および気泡除去剤を
含有するめっき浴が好ましく、可溶性の錫塩、可溶性の
鉛塩、有機スルホン酸、酸化防止剤および気泡除去剤を
含有し、さらに、界面活性剤を含有するめっき浴が一層
好ましく、可溶性の錫塩、可溶性の鉛塩、有機スルホン
酸、酸化防止剤および気泡除去剤を含有し、さらに、界
面活性剤を含有し、さらに、平滑化剤を含有するめっき
浴がなお一層好ましい。
含有する半導体ウエハの突起電極形成用錫−鉛合金めっ
き浴、(11)可溶性の錫塩、可溶性の鉛塩、有機スルホ
ン酸、酸化防止剤および気泡除去剤を含有する半導体ウ
エハの突起電極形成用錫−鉛合金めっき浴、(12)可溶
性の錫塩、可溶性の鉛塩、有機スルホン酸、酸化防止剤
および気泡除去剤を含有し、さらに、界面活性剤を含有
する半導体ウエハの突起電極形成用錫−鉛合金めっき
浴、(13)可溶性の錫塩、可溶性の鉛塩、有機スルホン
酸、酸化防止剤および気泡除去剤を含有し、さらに、界
面活性剤を含有し、さらに、平滑化剤を含有する半導体
ウエハの突起電極形成用錫−鉛合金めっき浴、に特徴を
有するものである。
ホン酸錫またはアルカノールスルホン酸錫であることが
好ましく、これらを半導体ウエハの突起電極形成用錫め
っき浴に1種または2種含むことができる。
ホン酸鉛またはアルカノールスルホン酸鉛であることが
好ましく、これらを半導体ウエハの突起電極形成用鉛め
っき浴に1種または2種含むことができる。
ルホン酸またはアルカノールスルホン酸であることが好
ましく、これらを半導体ウエハの突起電極形成用鉛めっ
き浴にこれらの1種または2種を含むことができる。
ルカノールスルホン酸錫の内の1種または2種からなる
有機スルホン酸錫塩を製造するに際し、原料として用い
られるものは、放射性同位元素の含有量が50ppb以
下でかつ放射されるα粒子のカウント数が0.5CPH
/cm2 以下であるSnを含むSn酸化物、Sn水酸化
物もしくはSn炭酸化物または金属Snを使用すること
が好ましい。またアルカンスルホン酸鉛およびアルカノ
ールスルホン酸鉛の内の1種または2種からなる有機ス
ルホン酸鉛塩を製造するに際し、原料として用いられる
ものは、放射性同位元素の含有量が50ppb以下でか
つ放射されるα粒子のカウント数が0.5CPH/cm
2 以下であるPb含むPb酸化物、Pb水酸化物もしく
はPb炭酸化物または金属Pbを使用することが好まし
い。
(3)、(4)もしくは(5)の半導体ウエハの突起電
極形成用錫めっき浴、または(10)、(11)、(12)も
しくは(13)の半導体ウエハの突起電極形成用錫−鉛合
金めっき浴を構成するアルカンスルホン酸錫およびアル
カノールスルホン酸錫の錫に含まれる放射性同位元素不
純物の合計量が50ppb以下でかつ錫から放射される
α粒子のカウント数が0.5CPH/cm2 以下であ
り、(15)前記(6)、(7)、(8)もしくは(9)
の半導体ウエハの突起電極形成用鉛めっき浴、または
(10)、(11)、(12)もしくは(13)の半導体ウエハ
の突起電極形成用錫−鉛合金めっき浴を構成するアルカ
ンスルホン酸鉛およびアルカノールスルホン酸鉛の鉛に
含まれる放射性同位元素不純物の合計量が50ppb以
下でかつ鉛から放射されるα粒子のカウント数が0.5
CPH/cm2 以下であることを特徴とするものであ
る。
形成用錫めっき浴、鉛めっき浴または鉛−錫合金めっき
浴の構成成分を具体的に説明する。
ノールスルホン酸が用いられ、このアルカンスルホン酸
およびアルカノールスルホン酸は、錫めっき浴、鉛めっ
き浴および鉛−錫合金めっき浴を構成する成分として単
用又は併用することができ、Pb及びSn塩の水溶液中
への溶解を促進し、半導体ウエハ表面への密着性を向上
させる作用があるが、その含有割合が20g/ι未満で
は前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有割合
が400g/ιを越えると、めっき速度が低下するよう
になることから、その含有割合を20〜400g/ι、
好ましくは50〜150g/ιと定めた。
SO3 H(式中、RはC1〜11のアルキル基)で示さ
れ、具体的には、メタンスルホン酸、エタンスルホン
酸、プロパンスルホン酸、2−プロパンスルホン酸、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、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である。なお、この発明で、アルカ
ンスルホン酸とは、前記一般式:R−SO3 H(式中、
RはC1〜11のアルキル基)で示される各種アルカン
スルホン酸の内の1種または2種以上を含むものであ
る。
HO−R−SO3 H(式中、R=C1〜11のアルキル
基、但しOH基はアルキル基の任意の位置にあって良
い)で示され、具体的には、イセチオン酸(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、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、
2−ヒドロキシブタン−1−スルホン酸、4−ヒドロキ
シブタン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシペンタン−
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−スルホン酸などである。なお、
この発明で、アルカノールスルホン酸は、一般式:HO
−R−SO 3 H(式中、R=C1〜11のアルキル基、
但しOH基はアルキル基の任意の位置にあって良い)で
示される各種アルカンスルホン酸の内の1種または2種
以上を含むものである。
ルカノールスルホン酸錫を用いることが好ましく、この
アルカンスルホン酸錫およびアルカノールスルホン酸錫
は、Sn突起電極を形成するための錫めっき浴およびP
b−Sn合金の組成の突起電極を形成するための鉛−錫
合金めっき浴の構成成分である。アルカンスルホン酸錫
およびアルカノールスルホン酸錫の内の1種または2種
をSn含有割合で1〜300g/ι、好ましくは5〜1
00g/ι添加することができる。鉛−錫合金めっき浴
の含有割合としてアルカンスルホン酸錫およびアルカノ
ールスルホン酸錫の内の1種または2種:Pb含有割合
で1〜300g/ι(好ましくは5〜100g/ι)に
対してアルカンスルホン酸錫およびアルカノールスルホ
ン酸錫の内の1種または2種:Sn含有割合で240g
/ι以下(ただし、0を含まず)[好ましくは100g
/ι以下(ただし、0を含まず)]を添加する。
は、メタンスルホン酸錫、エタンスルホン酸錫、プロパ
ンスルホン酸錫、2−プロパンスルホン酸錫、ブタンス
ルホン酸錫、2−ブタンスルホン酸錫、ペンタンスルホ
ン酸錫、ヘキサンスルホン酸錫、デカンスルホン酸錫、
ドデカンスルホン酸錫などである。なお、この発明で、
アルカンスルホン酸錫とは、前述の各種アルカンスルホ
ン酸錫の内の1種または2種以上を含むものである。
体的なものは、イセチオン酸錫(2−ヒドロキシエタン
−1−スルホン酸錫)、2−ヒドロキシプロパン−1−
スルホン酸錫、1−ヒドロキシプロパン−2−スルホン
酸錫、3−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸錫、2
−ヒドロキシブタン−1−スルホン酸錫、4−ヒドロキ
シブタン−1−スルホン酸錫、2−ヒドロキシペンタン
−1−スルホン酸錫、2−ヒドロキシヘキサン−1−ス
ルホン酸錫、2−ヒドロキシデカン−1−スルホン酸
錫、2−ヒドロキシドデカン−1−スルホン酸錫などで
ある。なお、この発明で、アルカノールスルホン酸錫と
は、前述の各種アルカノールスルホン酸錫の内の1種ま
たは2種以上を含むものである。
ノールスルホン酸鉛を用いることが好ましく、アルカン
スルホン酸鉛およびアルカノールスルホン酸鉛は鉛めっ
き浴および鉛−錫合金めっき浴を構成する成分として単
用又は併用することができ、アルカンスルホン酸鉛およ
びアルカノールスルホン酸鉛の内の1種または2種をP
b含有割合で1〜300g/ι、好ましくは5〜100
g/ι添加することができる。
は、メタンスルホン酸鉛、エタンスルホン酸鉛、プロパ
ンスルホン酸鉛、2−プロパンスルホン酸鉛、ブタンス
ルホン酸鉛、2−ブタンスルホン酸鉛、ペンタンスルホ
ン酸鉛、ヘキサンスルホン酸鉛、デカンスルホン酸鉛、
ドデカンスルホン酸鉛などである。なお、この発明で、
アルカンスルホン酸鉛とは、前述の各種アルカンスルホ
ン酸鉛の内の1種または2種以上を含むものである。
体的なものは、イセチオン酸鉛(2−ヒドロキシエタン
−1−スルホン酸鉛)、2−ヒドロキシプロパン−1−
スルホン酸鉛、1−ヒドロキシプロパン−2−スルホン
酸鉛、3−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸鉛、2
−ヒドロキシブタン−1−スルホン酸鉛、4−ヒドロキ
シブタン−1−スルホン酸鉛、2−ヒドロキシペンタン
−1−スルホン酸鉛、2−ヒドロキシヘキサン−1−ス
ルホン酸鉛、2−ヒドロキシデカン−1−スルホン酸
鉛、2−ヒドロキシドデカン−1−スルホン酸鉛などで
ある。なお、この発明で、アルカノールスルホン酸鉛と
は、前述の各種アルカノールスルホン酸鉛の内の1種ま
たは2種以上を含むものである。
酸を除く)またはフッ素系界面活性剤であり、これらを
1種または2種以上めっき浴に添加することにより、レ
ジスト開口部に残存している空気が除去され、めっき中
に発生する水素ガスの開口部からの離脱を容易にし、不
良部分が発生するのを防止する作用を有するが、その含
有割合が0.0001g/ι未満では前記作用に所望の
効果が得られず、一方その含有割合が100g/ιを越
えても、さらにその効果が増進する訳ではないため、経
済的理由から、その添加量を0.0001〜100g/
ι、好ましくは0.001〜10g/ιと定めた。
を除く)の具体的なものとしては、下記の構造式を有す
る化合物、 (ただし、R1 〜R4 は、H,C1 〜C20の内のいずれ
かをとることができ、かつRとR1 が同時にHであるこ
ともなく、またR2 〜R4 が同時にHであることもな
い。さらに、Mは、H,アルカリ金属、アルカリ土類金
属、アンモニア、有機アミンの内のいずれかをとること
ができる。)であってもよく、例えば、ジブチルアミド
オクチルスルホコハク酸、ジメチルアミドラウリルスル
ホコハク酸、ジエチルアミドオレイルスルホコハク酸、
ジブチルアミドノニルスルホコハク酸、モノステアリル
スルホコハク酸、モノオクチルスルホコハク酸、モノオ
レイルスルホコハク酸、モノヘキシルスルホコハク酸、
ジブチルスルホコハク酸、ジオクチルスルホコハク酸、
ジメチルスルホコハク酸、ジラウリルスルホコハク酸、
ジエチルスルホコハク酸、ジステアリルスルホコハク
酸、エチルヘキシルスルホコハク酸、であってもよく、
さらに、前記各種コハク酸のナトリウム塩、カリウム
塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩であってもよく、アンモニウム
塩、有機アミン塩であっても良い。
ものとしては、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム(アルキル:C1 〜C20)、フルオロアルキル
ベンゼンスルホン酸カリウム(アルキル:C1 〜
C20)、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸カルシウ
ム(アルキル:C1 〜C20)、フルオロアルキルベンゼ
ンスルホン酸マグネシウム(アルキル:C1 〜C20)、
フルオロアルキルカルボン酸ナトリウム(アルキル:C
1 〜C20)、フルオロアルキルカルボン酸カリウム(ア
ルキル:C1 〜C20)、フルオロアルキルカルボン酸カ
ルシウム(アルキル:C1 〜C20)、フルオロアルキル
カルボン酸マグネシウム(アルキル:C1 〜C20)、フ
ルオロアルキルポリオキシアルキレンエーテル(アルキ
ル:C1 〜C20、EO:1〜30)、フルオロアルキル
フェノールポリアルコキシレート(アルキル:C1 〜C
20、EO:1〜30)、ジグリセリンテトラキス(フル
オロアルキルポリオキシアルキレンエーテル)(アルキ
ル:C1 〜C20、EO:1〜30)、モノフルオロアル
キルアンモニウムヨージド(アルキル:C1 〜C20)、
ジフルオロアルキルアンモニウムヨージド(アルキル:
C1 〜C20)、トリフルオロアルキルアンモニウムヨー
ジド(アルキル:C1 〜C20)、モノフルオロアルキル
アンモニウムフルオライド(アルキル:C1 〜C20)、
ジフルオロアルキルアンモニウムフルオライド(アルキ
ル:C1 〜C20)、トリフルオロアルキルアンモニウム
フルオライド(アルキル:C1 〜C20)、モノフルオロ
アルキルアンモニウムブロマイド(アルキル:C1 〜C
20)、ジフルオロアルキルアンモニウムブロマイド(ア
ルキル:C1 〜C20)、トリフルオロアルキルアンモニ
ウムブロマイド(アルキル:C1 〜C20)、モノフルオ
ロアルキルアンモニウムヒドロキサイド(アルキル:C
1 〜C20)、ジフルオロアルキルアンモニウムヒドロキ
サイド(アルキル:C1 〜C20)、トリフルオロアルキ
ルアンモニウムヒドロキサイド(アルキル:C1 〜
C20)、モノフルオロアルキルアンモニウムスルホネー
ト(アルキル:C1 〜C20)、ジフルオロアルキルアン
モニウムスルホネート(アルキル:C1 〜C20)、トリ
フルオロアルキルアンモニウムスルホネート(アルキ
ル:C1 〜C20)、モノフルオロアルキルアンモニウム
クロライド(アルキル:C1 〜C20)、ジフルオロアル
キルアンモニウムクロライド(アルキル:C1 〜
C20)、トリフルオロアルキルアンモニウムクロライド
(アルキル:C1 〜C20)、モノフルオロアルキルベン
ザルコニウムヨージド(アルキル:C1 〜C20)、ジフ
ルオロアルキルベンザルコニウムヨージド(アルキル:
C1 〜C20)、モノフルオロアルキルベンザルコニウム
フルオライド(アルキル:C1 〜C20)、ジフルオロア
ルキルベンザルコニウムフルオライド(アルキル:C1
〜C20)、モノフルオロアルキルベンザルコニウムブロ
マイド(アルキル:C1 〜C20)、ジフルオロアルキル
ベンザルコニウムブロマイド(アルキル:C1 〜
C20)、モノフルオロアルキルベンザルコニウムヒドロ
キサイド(アルキル:C1 〜C 20)、ジフルオロアルキ
ルベンザルコニウムヒドロキサイド(アルキル:C1 〜
C20)、モノフルオロアルキルベンザルコニウムスルホ
ネート(アルキル:C1 〜C20)、ジフルオロアルキル
ベンザルコニウムスルホネート(アルキル:C1 〜
C20)、モノフルオロアルキルベンザルコニウムクロラ
イド(アルキル:C1 〜C20)、ジフルオロアルキルベ
ンザルコニウムクロライド(アルキル:C1 〜C20)、
モノフルオロアルキルベタイン(アルキル:C1 〜
C20)、ジフルオロアルキルベタイン(アルキル:C1
〜C20)、トリフルオロアルキルベタイン(アルキル:
C1 〜C20)、ポリオキシアルキレンフルオロアルキル
エーテルリン酸ナトリウム(アルキル:C1 〜C20)、
ポリオキシアルキレンフルオロアルキルエーテルリン酸
カリウム(アルキル:C1 〜C20)、ポリオキシアルキ
レンフルオロアルキルエーテルリン酸カルシウム(アル
キル:C1 〜C20)、ポリオキシアルキレンフルオロア
ルキルエーテルリン酸マグネシウム(アルキル:C1 〜
C20)、ポリオキシアルキレンフルオロアルキルアミノ
エーテル(アルキル:C1 〜C 20)、ポリオキシアルキ
レンフルオロアルキルアミドエーテル(アルキル:C1
〜C 20)、ポリオキシアルキレンフルオロアルキルカル
ボン酸エステル(アルキル:C1〜C20)、フルオロア
ルキルイミダゾリン(アルキル:C1 〜C20)、であっ
てよい。上記の中でポリオキシアルキレンはポリオキシ
エチレンまたはポリオキシプロピレン、またはその両方
を意味し、総付加モル数は1〜30モルである。
を添加することができ、その添加量は0.5g/ι未満
では前記作用に所望の効果が得られず、100g/ιを
越えると、めっき速度が急激に低下するようになること
から、めっき浴に対して0.5〜100g/ι、好まし
くは1〜50g/ιと定めた。前記界面活性剤として
は、非イオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ア
ニオン系界面活性剤および両性界面活性剤があり、これ
ら界面活性剤の内の少なくとも1種を使用することがで
きる。 (i)非イオン系界面活性剤の具体例としては、C1 〜
C20アルカノール、フェノール、ナフトール、ビスフェ
ノール類、C1 〜C25アルキルフェノール、アリールア
ルキルフェノール、C1 〜C25アルキルナフトール、C
1 〜C25アルコキシル化燐酸(塩)、ソルビタンエステ
ル、スチレン化フェノール、ポリアルキレングリコー
ル、C1 〜C22脂肪族アミン、C1 〜C22脂肪族アミド
などにエチレンオキシド(EO)および/またはプロピ
レンオキシド(PO)を2〜300モル付加重合させた
ものや、C1 〜C25アルコキシル化燐酸(塩)などが挙
げられる。 (ii)カチオン系界面活性剤としては、ラウリルトリメ
チルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウ
ム塩、ラウリルジメチルエチルアンモニウム塩、オクタ
デシルジメチルエチルアンモニウム塩、ジメチルベンジ
ルラウリルアンモニウム塩、セチルジメチルベンジルア
ンモニウム塩、オクタデシルジメチルベンジルアンモニ
ウム塩、トリメチルベンジルアンモニウム塩、トリエチ
ルベンジルアンモニウム塩、ヘキサデシルピリジニウム
塩、ラウリルピリジニウム塩、ドデシルピリジニウム
塩、ステアリルアミンアセテート、ラウリルアミンアセ
テート、オクタデシルアミンアセテートなどが挙げられ
る。 (iii)アニオン系界面活性剤としては、アルキル硫酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリ
オキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、アル
キルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホ
ン酸またはその塩などが挙げられる。アルキル硫酸塩と
してはラウリル硫酸ナトリウム、オレイル硫酸ナトリウ
ムなどが挙げられる。ポリオキシエチレンアルキルエー
テル硫酸塩としてはポリオキシエチレン(EO12)ノ
ニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレン(E
O15)ドデシルエーテル硫酸ナトリウムなどが挙げら
れる。ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫
酸塩としてはポリオキシエチレン(EO15)ノニルフ
ェニルエーテル硫酸塩などが挙げられる。アルキルベン
ゼンスルホン酸塩としてはドデシルベンゼンスルホン酸
ナトリウムが挙げられる。アルキルナフタレンスルホン
酸としてはジブチルナフタレンスルホン酸が挙げられ
る。 (iv)両性界面活性剤としては、ベタイン、スルホベタ
イン、アミノカルボン酸などが挙げられる。また、エチ
レンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドとアル
キルアミンまたはジアミンとの縮合生成物の硫酸化ある
いはスルホン酸化付加物も使用できる。
上するために、平滑化剤を含有させることができる。当
該平滑化剤は各種の前記界面活性剤と併用することによ
り、さらに相乗的な効果を奏するが、その添加量が0.
01g/ι未満では前記作用に所望の効果が得られず、
30gιを越えると、電着物組成のバラツキが大きくな
ることから、添加量を0.01〜30g/ι、好ましく
は0.1〜15g/ιに定めた。平滑化剤として特に有
用なものは、2−メルカプトベンゾチアゾールのシクロ
ヘキシルアミン塩、クロトンアルデヒド、β−N−(2
−エチルヘキシロキシプロピルアミノ)プロピオグァナ
ミン、アルドールスルファニル酸、1−ドデシル−2−
メチル−3−ベンジルイミダゾリウムクロライド、チオ
尿素、2−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム、2
−ナフトール、ニトリロ三酢酸、1,4−ブチンジオー
ル、1−ナフトアルデヒド、チオジフェノール等であ
る。
止するために特に錫を含むめっき浴に添加され、その具
体的なものとしては、ハイドロキノン、レゾルシン、カ
テコール、フロログルシン、ピロガロール、α又はβ−
ナフトール、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホ
ン酸などがある。その添加量は0.05g/ι未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方5g/ιを越え
ると、めっき液への溶解性が悪くなることから、酸化防
止剤の添加量はめっき浴に対して0.05〜5g/ι、
好ましくは0.2〜2g/ιと定めた。
を建浴した。 《実施例1》 メタンスルホン酸錫(Sn2+ として) 20g/ι 遊離メタンスルホン酸 70g/ι α−ナフトールのエチレンオキシド(以下、EOと記す)10モル付加物 10g/ι ジブチルアミドオクチルスルホコハク酸 0.1g/ι カテコール 1.0g/ι
めっき浴から気泡除去剤だけを除いためっき浴をそれぞ
れ建浴し、従来例1〜25のめっき浴とした。
例1〜25のめっき浴作製に使用したアルカンスルホン
酸鉛、アルカノールスルホン酸鉛、アルカンスルホン酸
錫、アルカノールスルホン酸錫はすべて放射性同位元素
の含有量が50ppb以下でかつ放射されるα粒子のカ
ウント数が0.5CPH/cm2 以下の金属Pb及び金
属Snを原料として作製した。
1〜25のめっき浴を用い、下記のエアー巻き込み試験
および半導体ウエハへのバンプめっき試験を行い、その
結果を表1〜6に示した。
り100個有しかつ厚さ:100μmを有するレジスト
を形成し、このレジストの上にピペットで実施例1〜2
5のめっき浴及び従来例1〜25のめっき浴を少量滴下
し、開口部へのめっき浴の浸透性および空気巻込の有無
を観察し、滴下後ただちに液が浸透し、エアーを巻き込
まなかった開口部の割合が100%のものを○、95%
以上100%未満のものを△、95%未満のものを×と
して評価し、その結果を表1〜6に示した。
径:70μmの開口部を1cm2 当り100個有しかつ
厚さ:100μmを有するレジストを形成した試料を実
施例1〜25のめっき浴及び従来例1〜25のめっき浴
に垂直に浸漬し、対面にアノードを配置して表1〜6に
示される電流密度でここまでメッキできれば以降は問題
ないと考えられる厚さ:30μmになるまでめっきし
た。得られた厚さ:30μmのめっきを観察し、良好に
メッキできた開口部の割合が100%のものを優、95
%以上100%未満のものを良、95%未満のものを不
可として評価し、その結果を表1〜6に示した。
気泡除去剤を含む実施例1〜25のめっき浴を用いれ
ば、開口部を有するレジストを被覆したSiウエハをめ
っき浴に浸漬する際に空気巻き込みがなく、その後の電
気めっきにおいても良好なめっきが得られることが分か
る。しかし、気泡除去剤を含まない従来例1〜25のめ
っき浴に開口部を有するレジストを被覆したSiウエハ
を浸漬すると空気巻き込み多く発生し、さらにめっきに
際して不良なめっきが発生し、好ましくないことが分か
る。
Sn、PbおよびPb−Sn合金の突起電極の径が小さ
くなって高集積化しても、これの表面に良好なSn、P
bおよびPb−Sn合金の突起電極を形成するとがで
き、工業上有用な効果がもたらされるのである。尚、こ
の発明は前記の実施例に拘束されるものでなく、この発
明の技術的思想の範囲内で多くの変化をなし得ることは
勿論である。
断面説明図である。
断面説明図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 気泡除去剤としてコハク酸誘導体(ただ
し、スルホコハク酸を除く)またはフッ素系界面活性剤
を含有することを特徴とする半導体ウエハの突起電極形
成用めっき浴。 - 【請求項2】 半導体ウエハの突起電極形成用錫めっき
浴において、気泡除去剤としてコハク酸誘導体(ただ
し、スルホコハク酸を除く)またはフッ素系界面活性剤
を含有することを特徴とする半導体ウエハの突起電極形
成用めっき浴。 - 【請求項3】 半導体ウエハの突起電極形成用錫めっき
浴において、可溶性の錫塩、有機スルホン酸、酸化防止
剤および気泡除去剤としてのコハク酸誘導体(ただし、
スルホコハク酸を除く)またはフッ素系界面活性剤を含
有することを特徴とする半導体ウエハの突起電極形成用
めっき浴。 - 【請求項4】 半導体ウエハの突起電極形成用錫めっき
浴において、可溶性の錫塩、有機スルホン酸、酸化防止
剤および気泡除去剤としてのコハク酸誘導体(ただし、
スルホコハク酸を除く)またはフッ素系界面活性剤を含
有し、 さらに、界面活性剤を含有することを特徴とする半導体
ウエハの突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項5】 半導体ウエハの突起電極形成用錫めっき
浴において、可溶性の錫塩、有機スルホン酸、酸化防止
剤および気泡除去剤としてのコハク酸誘導体(ただし、
スルホコハク酸を除く)またはフッ素系界面活性剤を含
有し、 さらに、界面活性剤を含有し、 さらに、平滑化剤を含有することを特徴とする半導体ウ
エハの突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項6】 半導体ウエハの突起電極形成用鉛めっき
浴において、気泡除去剤としてコハク酸誘導体(ただ
し、スルホコハク酸を除く)またはフッ素系界面活性剤
を含有することを特徴とする半導体ウエハの突起電極形
成用めっき浴。 - 【請求項7】 半導体ウエハの突起電極形成用鉛めっき
浴において、可溶性の鉛塩、有機スルホン酸および気泡
除去剤としてのコハク酸誘導体(ただし、スルホコハク
酸を除く)またはフッ素系界面活性剤を含有することを
特徴とする半導体ウエハの突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項8】 半導体ウエハの突起電極形成用鉛めっき
浴において、可溶性の鉛塩、有機スルホン酸および気泡
除去剤としてのコハク酸誘導体(ただし、スルホコハク
酸を除く)またはフッ素系界面活性剤を含有し、 さらに、界面活性剤を含有することを特徴とする半導体
ウエハの突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項9】 半導体ウエハの突起電極形成用鉛めっき
浴において、可溶性の鉛塩、有機スルホン酸および気泡
除去剤としてのコハク酸誘導体(ただし、スルホコハク
酸を除く)またはフッ素系界面活性剤を含有し、 さらに、界面活性剤を含有し、 さらに、平滑化剤を含有することを特徴とする半導体ウ
エハの突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項10】 半導体ウエハの突起電極形成用錫−鉛
合金めっき浴において、気泡除去剤としてコハク酸誘導
体(ただし、スルホコハク酸を除く)またはフッ素系界
面活性剤を含有することを特徴とする半導体ウエハの突
起電極形成用めっき浴。 - 【請求項11】 半導体ウエハの突起電極形成用錫−鉛
合金めっき浴において、可溶性の錫塩、可溶性の鉛塩、
有機スルホン酸、酸化防止剤および気泡除去剤としての
コハク酸誘導体(ただし、スルホコハク酸を除く)また
はフッ素系界面活性剤を含有することを特徴とする半導
体ウエハの突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項12】 半導体ウエハの突起電極形成用錫−鉛
合金めっき浴において、可溶性の錫塩、可溶性の鉛塩、
有機スルホン酸、酸化防止剤および気泡除去剤としての
コハク酸誘導体(ただし、スルホコハク酸を除く)また
はフッ素系界面活性剤を含有し、 さらに界面活性剤を含有することを特徴とする半導体ウ
エハの突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項13】 半導体ウエハの突起電極形成用錫−鉛
合金めっき浴において、可溶性の錫塩、可溶性の鉛塩、
有機スルホン酸、酸化防止剤および気泡除去剤としての
コハク酸誘導体(ただし、スルホコハク酸を除く)また
はフッ素系界面活性剤を含有し、 さらに、界面活性剤を含有し、 さらに、平滑化剤を含有することを特徴とする半導体ウ
エハの突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項14】 前記可溶性の錫塩に含まれる錫の放射
性同位元素不純物の合計が50ppb以下であり、かつ
錫から放射されるα粒子のカウント数が0.5CPH/
cm2 以下であることを特徴とする請求項2、3、4、
5、10、11、12または13記載の半導体ウエハの
突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項15】 前記可溶性の鉛塩に含まれる鉛の放射
性同位元素不純物の合計が50ppb以下であり、かつ
鉛から放射されるα粒子のカウント数が0.5CPH/
cm2 以下であることを特徴とする請求項6、7、8、
9、10、11、12または13記載の半導体ウエハの
突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項16】 前記界面活性剤は、非イオン系界面活
性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、
両性界面活性剤の内の少なくとも一種であることを特徴
とする請求項4、5、8、9、12または13記載の半
導体ウエハの突起電極形成用めっき浴。 - 【請求項17】 半導体ウエハの突起電極を電気めっき
により形成する方法において、突起電極形成のためのレ
ジスト開口部に残存または発生する気泡をめっき浴に気
泡除去剤としてのコハク酸誘導体(ただし、スルホコハ
ク酸を除く)またはフッ素系界面活性剤を添加して除去
することを特徴とする気泡除去方法。
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1998
- 1998-02-16 JP JP03256898A patent/JP3334594B2/ja not_active Expired - Fee Related
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