JP4713290B2 - 金バンプ又は金配線の形成方法 - Google Patents
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Description
本発明に用いる非シアン系電解金めっき浴は、金源としての亜硫酸金アルカリ塩または亜硫酸金アンモニウムと、スタビライザとしての水溶性アミンと、微量の結晶調整剤と、伝導塩としての亜硫酸塩および硫酸塩と、緩衝剤とからなる非シアン系電解金めっき浴を基本組成とする。このめっき浴の組成は、周知のものである。
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良い。
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。
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み合わせが好適である。
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。
シアン系電解金めっき浴としては、金源としてのシアン化金アルカリ塩またはシアン化金アンモニウムと、微量の結晶調整剤と、伝導塩と、緩衝剤とを基本組成とする。このめっき浴の組成は、周知のものである。
シアン化金アルカリ塩としては、公知のシアン化金アルカリ塩を制限することなく使用でき、例えばシアン化金カリウム、シアン化金ナトリウム、シアン化金アンモニ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。
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。
伝導塩として用いる無機酸塩としては、例えばリン酸塩、ホウ酸塩等を挙げることができる。有機酸塩としては、クエン酸塩、シュウ酸塩等を挙げることができる。
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。
表1〜3に示す配合にて非シアン系電解金めっき浴又はシアン系電解金めっき浴を調整した。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。各めっき浴を使用し、工程A〜E又はF〜Kの順に、各工程に記載の電流密度で、表中に記載した膜厚になるまで電解金めっきを行った。
図2(A)に示すようにノボラック系ポジ型フォトレジスト21を用いてパターンニングしたバンプパターンのパッシベーション段差aを触針式プロファイラを用いて測定したところ、1.5μmであった。
被めっき物へ表1〜3のめっき条件で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殿が肉眼で判るレベルで観察された。
△:めっき浴中に金の沈殿が僅かに認められた。0.2μmメンブランフィルタでろ過して観察できるレベル。
○:めっき浴中に金の沈殿は観察されなかった。
被めっき物上にめっきされた金バンプの表面皮膜外観を観察し、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、また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のコーナーバンプ部位を用い、その皮膜硬度(未熱処理および300℃ 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を行った。
×: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(金パンプ)およびめっき処理後の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(金パンプ)およびめっき処理後の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がマージンを考えると良好であると判断できないと考えられる場合。
○:形成された金めっき皮膜(金パンプ)およびめっき処理後の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。
3、29 Al電極
5、25 パッシベーション膜
7、23 金スパッタ膜
9、21 マスク材
10 開口部
11、31 金バンプ
13 ビーズ
15 凹部
Claims (2)
- 金源としての亜硫酸金アルカリ塩または亜硫酸金アンモニウムと、スタビライザとしての水溶性アミンと、結晶調整剤と、伝導塩としての亜硫酸塩および硫酸塩と、緩衝剤とを含有する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行う金バンプ又は金配線の形成方法であって、ウエハ上への電解金めっきが、0.1A/dm2以下の電流密度で電解金めっきを少なくとも1回行う工程1と、0.3〜1.2A/dm2の電流密度で電解金めっきを少なくとも1回行う工程2とからなり、工程1の合計めっき厚が0.1〜5μmで、工程1と工程2の合計めっき厚が所望のめっき厚となるようにウエハ上に金めっきを行うことを特徴とする金バンプ又は金配線の形成方法。
- 金源としてのシアン化金アルカリ塩またはシアン化金アンモニウムと、結晶調整剤と、伝導塩としての無機酸塩又は有機酸塩と、緩衝剤とを含有する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行う金バンプ又は金配線の形成方法であって、ウエハ上への電解金めっきが、0.1A/dm2以下の電流密度で電解金めっきを少なくとも1回行う工程1と、0.3〜1.2A/dm2の電流密度で電解金めっきを少なくとも1回行う工程2とからなり、工程1の合計めっき厚が0.1〜5μmで、工程1と工程2の合計めっき厚が所望のめっき厚となるようにウエハ上に金めっきを行うことを特徴とする金バンプ又は金配線の形成方法。
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