JP4925792B2 - Non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation - Google Patents

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Description

本発明は、ノボラック系ポジ型フォトレジストやアクリル系ネガ型フォトレジスト等によりパターンニングされたバンプパターンを有するシリコンウエハやGa/As化合物ウエハに金バンプを形成する際に好適なバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴及び同浴を用いるバンプ形成方法に関する。   The present invention is a non-cyan for bump formation suitable for forming gold bumps on a silicon wafer or a Ga / As compound wafer having a bump pattern patterned with a novolac positive photoresist, an acrylic negative photoresist, or the like. The present invention relates to a system electrolytic gold plating bath and a bump forming method using the same.

非シアン系電解金めっき浴には、例えば、金源として塩化金酸塩又は亜硫酸金塩を使用し、錯化合物(スタビライザ)にチオウラシル等の化合物を用いるめっき浴(特許文献1)や、金源として亜硫酸金アルカリ塩または亜硫酸金アンモニウムを使用し、スタビライザとして水溶性アミンを使用するめっき浴等が知られている。   For non-cyan electrolytic gold plating baths, for example, a plating bath using a chloroaurate or gold sulfite as a gold source and a compound such as thiouracil as a complex compound (stabilizer) (Patent Document 1), or a gold source A plating bath or the like using a gold sulfite alkali salt or gold ammonium sulfite as a stabilizer and a water-soluble amine as a stabilizer is known.

後者の電解金めっき浴としては、亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムと、水溶性アミンと、結晶調整剤として微量のTl化合物、Pb化合物又はAs化合物と、伝導塩として亜硫酸塩及び硫酸塩と、緩衝剤とを基本組成とするものが従来用いられている。   As the latter electrolytic gold plating bath, gold sulfite alkali salt or ammonium gold sulfite, water-soluble amine, a trace amount of Tl compound, Pb compound or As compound as a crystal modifier, sulfite and sulfate as conductive salts, Those having a basic composition with a buffer are conventionally used.

この非シアン系電解金めっき浴により形成しためっき皮膜は、電気伝導性、熱圧着性等の物理特性に優れ、耐酸化性、耐薬品性等の化学特性にも優れている。そのため、このめっき浴は、例えばシリコンウエハやGa/Asウエハなどの化合物ウエハ上のバンプや配線の形成に用いられている。電解金めっきにより金バンプを形成する方法自体は公知であり、例えばシアン化金カリウムを用いる金めっきによる形成方法が特許文献2に記載されている。   The plating film formed by this non-cyan electrolytic gold plating bath is excellent in physical properties such as electrical conductivity and thermocompression bonding, and is excellent in chemical properties such as oxidation resistance and chemical resistance. Therefore, this plating bath is used for forming bumps and wirings on compound wafers such as silicon wafers and Ga / As wafers. A method of forming gold bumps by electrolytic gold plating is known per se. For example, Patent Document 2 discloses a method of forming gold bumps using potassium gold cyanide.

ところで、上述した基本組成を有する非シアン系電解金めっき浴により形成された金バンプ皮膜は、その硬度の低さ(柔らかさHvとして50Hv以下)の理由から圧着力で若干潰されて横に広がる傾向は避けられない。その結果、短絡の危険が増し、バンプの小径化・バンプの狭ピッチ化が進む昨今、実装の信頼性が十分に得られない不具合が出てきている。
特開2004−176171号公報 (段落番号[0006]) 特開2003−7762号公報 (段落番号[0021]、[0022])
By the way, the gold bump film formed by the non-cyan electrolytic gold plating bath having the above-mentioned basic composition is slightly crushed by the pressing force and spreads sideways because of its low hardness (soft Hv is 50 Hv or less). The trend is inevitable. As a result, the risk of short-circuiting has increased, and the recent trend toward smaller bump diameters and smaller bump pitches has led to problems in which sufficient mounting reliability cannot be obtained.
JP 2004-176171 A (paragraph number [0006]) JP 2003-7762 A (paragraph numbers [0021], [0022])

通常、非シアン系電解金めっき浴を使用して形成した金バンプ等金のめっき皮膜は、めっき直後は70〜140Hvと高いが、熱処理(最大で300℃程度)工程を経て、金結晶粒が粗大化・再結晶化して35〜60Hv程度にまで硬度低下する。したがって、めっき直後のみならず熱処理を受けても皮膜硬度の高い金バンプ(80±20Hv程度)の形成が必要となる。   Usually, a gold plating film such as a gold bump formed using a non-cyan electrolytic gold plating bath is as high as 70 to 140 Hv immediately after plating, but after a heat treatment (up to about 300 ° C.) step, the gold crystal grains are The hardness decreases to about 35-60 Hv by coarsening and recrystallization. Therefore, it is necessary to form a gold bump (about 80 ± 20 Hv) having a high film hardness not only immediately after plating but also after heat treatment.

即ち、LCDドライバ用ICの脚部である金バンプは、中小型機に搭載するために年々小径化および狭ピッチ化がすすみCOG等LCDガラスへの直接接合が多くなり最小ピッチでは15μm以下というサイズのものも実用化レベルになってきている。   In other words, gold bumps, which are the legs of LCD driver ICs, are becoming smaller and smaller pitches year by year for mounting on small and medium-sized machines, and direct bonding to LCD glass such as COG increases. The minimum pitch is 15 μm or less. Are becoming practical levels.

金バンプは半導体実装工程において、相手基板等と接合する際には異方性導電膜を介する場合であっても、直接接合の場合であっても、その皮膜硬度の低さ(柔らかさ)から圧着力で潰されて金バンプ自身が横に広がる傾向は避けられない。その結果、狭ピッチのバンプ間では隣接バンプが潰され、短絡する事態が考えられる。   In the semiconductor mounting process, gold bumps have a low film hardness (softness) whether they are bonded via an anisotropic conductive film or directly bonded when bonded to a counterpart substrate. The tendency for the gold bumps to spread laterally due to being crushed by the pressure is inevitable. As a result, it is conceivable that adjacent bumps are crushed between the narrow pitch bumps, resulting in a short circuit.

従って、実装の信頼性の面からも、金バンプ皮膜には好ましくは、皮膜硬度がある程度高いこと(仕様により異なるが、ビッカース硬度で60〜100Hvの範囲で、80Hv近辺の皮膜硬度をいう場合が多い)が要求されている。   Accordingly, from the viewpoint of mounting reliability, the gold bump film preferably has a certain degree of film hardness (depending on the specification, the Vickers hardness is in the range of 60 to 100 Hv, and the film hardness near 80 Hv may be referred to. Many) is required.

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、金バンプが相手基板等と接合する際、圧着力で潰れて広がり短絡するという信頼性低下をカバーするために、皮膜硬度のある程度高い金バンプ(概ね80±20Hv近辺の皮膜硬度)を形成することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in order to cover a decrease in reliability that a gold bump is crushed and spreads by a crimping force when bonded to a counterpart substrate or the like, a gold bump having a relatively high film hardness (generally, The purpose is to form a film hardness of around 80 ± 20 Hv.

本発明者は、上記目的を達成するために検討を重ねた結果、上述した一般的な非シアン系電解金めっき浴の基本組成に、ポリアルキレングリコール及び/又は両性界面活性剤を所定量配合することにより、熱処理後(最大で300℃程度)高いビッカース硬度(80±20Hv程度)を有する金バンプ皮膜が形成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of repeated studies to achieve the above object, the present inventor blends a predetermined amount of polyalkylene glycol and / or amphoteric surfactant into the basic composition of the above-described general non-cyan electrolytic gold plating bath. Thus, it was found that a gold bump film having a high Vickers hardness (about 80 ± 20 Hv) can be formed after heat treatment (about 300 ° C. at the maximum), and the present invention has been completed.

上記の非シアン系電解金めっき浴により形成された金バンプ皮膜内には、ポリアルキレングリコールあるいは両性界面活性剤の著しい析出抑制効果により、めっき浴に含有される有機・無機双方の構成成分が共析する。このことにより、熱処理工程を経ても金結晶の粗大化・再結晶化が抑止され硬度低下せずに80±20Hvの高い皮膜硬度が得られることを可能にしている。   In the gold bump film formed by the above non-cyan electrolytic gold plating bath, both organic and inorganic components contained in the plating bath coexist due to the remarkable precipitation suppressing effect of polyalkylene glycol or amphoteric surfactant. Analyze. As a result, even after the heat treatment step, the coarsening / recrystallization of the gold crystal is suppressed, and a high film hardness of 80 ± 20 Hv can be obtained without lowering the hardness.

即ち、上記課題を解決する本発明は、以下に記載するものである。   That is, the present invention that solves the above problems is described below.

〔1〕 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、ポリアルキレングリコールを0.01g/L以上含有するバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴。   [1] A gold source composed of gold sulfite alkali salt or gold ammonium sulfite, a stabilizer composed of a water-soluble amine, a crystal modifier, a conductive salt composed of sulfite and sulfate, and a buffer, A non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation containing an alkylene glycol and / or an amphoteric surfactant, and a non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation containing 0.01 g / L or more of polyalkylene glycol.

〔2〕 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。   [2] A gold source comprising a gold sulfite alkali salt or ammonium gold sulfite, a stabilizer comprising a water-soluble amine, a crystal modifier, a conductive salt comprising sulfite and sulfate, and a buffer, A non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation containing an alkylene glycol and / or an amphoteric surfactant, containing 1.5 to 20 g / L of polyalkylene glycol having an average molecular weight of less than 300 to 900, or an average A non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation containing 0.01 g / L or more of a polyalkylene glycol having a molecular weight of 900 to 10,000 and 0.1 to 1000 mg / L of an amphoteric surfactant.

〔3〕 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〔1〕に記載のバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴。   [3] Amphoteric surfactant is 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethyl imidazolinium betaine, lauric acid amidopropyl hydroxysulfobetaine, fatty acid amidopropyl betaine, and fatty acid acyl-N-carboxyethyl- The non-cyan electrolysis gold plating bath for bump formation according to [1], which is one or more selected from N-hydroxyethylethylenediamine alkali salts.

〔4〕 結晶調整剤が、Tl化合物、Pb化合物、又はAs化合物である〔1〕に記載のバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴。   [4] The non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation according to [1], wherein the crystal modifier is a Tl compound, a Pb compound, or an As compound.

〔5〕 〔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。   [5] A bump forming method for performing electrolytic gold plating on a wafer patterned using the non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation described in [1].

本発明の非シアン系電解金めっき浴を使用することにより、優れた液安定性と液ライフを有し、被めっき物に対して均一かつ緻密で良好な外観特性を有するめっき皮膜形成が可能であって、良好なシェア強度特性を保持しながら、熱処理後(実装前の段階)の皮膜硬度が高いビッカース硬度(80±20Hv)を有する金バンプを設計サイズどおりに、かつ皮膜表面を平坦に形成することが可能である。   By using the non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention, it is possible to form a plating film having excellent liquid stability and liquid life, and uniform, dense and good appearance characteristics to the object to be plated. In addition, while maintaining good shear strength characteristics, gold bumps with high Vickers hardness (80 ± 20Hv) after heat treatment (before mounting) are formed according to the design size and the coating surface is flat. Is possible.

本発明の金バンプ形成用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又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及び硫酸塩と、緩衝剤とからなる公知の金めっき基本浴に、パラジウム、ポリアルキレングリコール及び/又は両性界面活性剤を所定量含有することを特徴とする電解金めっき浴である。以下、本発明の電解金めっき浴の必須成分につき各成分ごとに説明する。   The non-cyanide electroplating bath for gold bump formation of the present invention comprises a gold sulfite alkali salt or gold ammonium sulfite as a gold source, a water-soluble amine as a stabilizer, a trace amount of a crystal modifier, and a sulfite as a conductive salt. An electrolytic gold plating bath characterized by containing a predetermined amount of palladium, polyalkylene glycol and / or an amphoteric surfactant in a known gold plating basic bath comprising a salt, a sulfate and a buffer. Hereinafter, the essential components of the electrolytic gold plating bath of the present invention will be described for each component.

(1) 亜硫酸金アルカリ塩、亜硫酸金アンモニウム(金源)
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。
(1) Gold sulfite alkali salt, gold ammonium sulfite (gold source)
As the gold sulfite alkali salt used in the present invention, a known gold sulfite alkali salt can be used without limitation. Examples of the gold sulfite alkali salt include gold (I) sodium sulfite and potassium gold (I) sulfite. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明の電解金めっき浴には、金源として、上述した亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムを使用するが、その配合量は、金量として通常1〜20g/L、好ましくは8〜15g/Lである。亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムの配合量が1g/L未満であると、めっき皮膜が不均一になり場合によってはヤケめっきになる場合がある。20g/Lを超えると、めっき皮膜の特性等は問題はないが、経済的に負担となる。   In the electrolytic gold plating bath of the present invention, the above-described alkali gold sulfite or ammonium ammonium sulfite is used as a gold source, and the amount thereof is usually 1 to 20 g / L, preferably 8 to 15 g / L as the gold amount. L. If the blending amount of the gold sulfite alkali salt or the gold ammonium sulfite is less than 1 g / L, the plating film becomes non-uniform, and in some cases, it may be burnt. If it exceeds 20 g / L, there is no problem in the properties of the plating film, but it is an economical burden.

(2) 水溶性アミン(スタビライザ)
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。
(2) Water-soluble amine (stabilizer)
Examples of water-soluble amines include polyamines such as 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane, diamines such as 1,6-diaminohexane, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

水溶性アミンの配合量は通常1〜30g/L、好ましくは4〜20g/Lである。水溶性アミンの配合量が30g/Lを超えると金錯塩の安定性は増大するが、一方で、得られるめっき皮膜の硬度が高く表面粗度が小さすぎる為にアンカー効果が不十分となり、接合強度が不足したり、皮膜の熱処理後の硬度低下が大きく、バンプつぶれが生ずる為に接合性に関して不具合が生ずる場合がある。1g/L未満では、限界電流密度が低下してヤケめっきになる場合がある。   The compounding quantity of a water-soluble amine is 1-30 g / L normally, Preferably it is 4-20 g / L. If the blending amount of the water-soluble amine exceeds 30 g / L, the stability of the gold complex salt increases, but on the other hand, the resulting plating film is too hard and the surface roughness is too small, so that the anchor effect is insufficient and the bonding Insufficient strength or a large decrease in hardness after heat treatment of the film may cause a bump crushing, which may cause problems in terms of bondability. If it is less than 1 g / L, the limiting current density may be reduced, resulting in burnt plating.

(3) Tl化合物、Pb化合物、As化合物(結晶調整剤)
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。
(3) Tl compound, Pb compound, As compound (crystal modifier)
Examples of the crystal conditioner used in the electrolytic gold plating bath of the present invention include Tl compounds such as thallium formate, thallium malonate, thallium sulfate, and thallium nitrate; Pb compounds such as lead citrate, lead nitrate, and lead alkanesulfonate; Examples include As compounds such as diarsenic trioxide. These Tl compound, Pb compound, and As compound may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

結晶調整剤の配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜使用することができるが、金属濃度として通常0.1〜100mg/L、好ましくは0.5〜50mg/L、特に好ましくは3〜25mg/Lである。結晶調整剤の配合量が0.1mg/L未満であると、めっき付きまわり、めっき浴安定性及び耐久性が悪化し、めっき浴が分解する場合がある。100mg/Lを超えると、電流分布のムラにより、めっき表面が不均一となり、めっき表面に粗いAu粒塊の部位と緻密なAu粒塊の部位が混在した状態になるめっき付きまわりの悪化、電析するAu粒塊が大きくなりすぎる為、形成される金皮膜が“ぼそぼそ”のマット状の外観状態になるそぼろ状金析出による外観ムラ、及び結晶調整剤の共析過多による金皮膜の剥れ等の接合不良が生ずる場合がある。   The compounding amount of the crystal modifier can be appropriately used as long as the object of the present invention is not impaired, but the metal concentration is usually 0.1 to 100 mg / L, preferably 0.5 to 50 mg / L, particularly preferably. 3 to 25 mg / L. When the blending amount of the crystal modifier is less than 0.1 mg / L, there are cases where the plating bath is deteriorated, the stability and durability of the plating bath are deteriorated, and the plating bath is decomposed. If it exceeds 100 mg / L, the plating surface becomes non-uniform due to uneven current distribution, and the surface of the plated surface deteriorates due to the deterioration of the area around the plating, where the coarse Au particle agglomerates and the fine Au agglomerates are mixed. Since the Au particle mass to be analyzed becomes too large, the gold film formed becomes a “matte” mat-like appearance. Uneven appearance due to rough gold deposition, and peeling of the gold film due to excessive eutectoid of crystal modifiers In some cases, such as a bonding failure occurs.

(4) 亜硫酸塩、硫酸塩(伝導塩)
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。
(4) Sulfite, sulfate (conductive salt)
Examples of the sulfite and sulfate used as the conductive salt in the present invention include sulfites such as sodium sulfite, potassium sulfite, sodium pyrosulfite and sodium hydrogensulfite; and sulfates such as sodium sulfate. Of these, a combination of sodium sulfite and sodium sulfate is preferred.

本発明の電解金めっき浴における上記亜硫酸塩及び硫酸塩の配合量としては本発明の目的を損なわない範囲で適宜設定することができるが、以下の配合量とすることが好ましい。   The blending amount of the sulfite and sulfate in the electrolytic gold plating bath of the present invention can be appropriately set within a range not impairing the object of the present invention, but is preferably the following blending amount.

亜硫酸塩は、SO3 2-量として通常5〜100g/Lとするが、好ましくは10〜80g/L、特に好ましくは20〜60g/Lである。亜硫酸塩の配合量が5g/L未満であると、付きまわり及び液安定性が悪化しめっき浴の分解が生ずる場合があり、100g/Lを超えると、限界電流密度が低下しヤケめっきになる場合がある。 The sulfite is usually 5 to 100 g / L as SO 3 2- amount, preferably 10 to 80 g / L, particularly preferably 20 to 60 g / L. If the blending amount of sulfite is less than 5 g / L, the throwing power and liquid stability may be deteriorated and the plating bath may be decomposed. If it exceeds 100 g / L, the limit current density decreases and burnt plating occurs. There is a case.

硫酸塩はSO4 2-量として通常1〜120g/Lとするが、好ましくは1〜60g/L、特に好ましくは1〜40g/Lである。1g/L未満であると、形成された皮膜の熱処理後の硬度が高すぎて、バンプと基板との接合に不具合が生ずる場合や、液安定性が悪化しめっき浴の分解が生ずる場合があり、120g/Lを超えると限界電流密度が低下しヤケめっきになる場合がある。 The sulfate is usually 1 to 120 g / L as SO 4 2- amount, preferably 1 to 60 g / L, particularly preferably 1 to 40 g / L. If it is less than 1 g / L, the hardness of the formed film after heat treatment may be too high, resulting in defects in the bonding between the bump and the substrate, or deterioration of the liquid stability and decomposition of the plating bath. If it exceeds 120 g / L, the limiting current density may be lowered, resulting in burnt plating.

(5) 緩衝剤
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。
(5) Buffering agent The buffering agent used in the present invention is not particularly limited as long as it is usually used in an electrolytic gold plating bath. For example, inorganic acid salts such as phosphates and borates, Organic acid (carboxylic acid, hydroxycarboxylic acid) salts such as citrate, phthalate and ethylenediaminetetraacetate can be used, but phosphate is particularly preferable.

本発明の非シアン系電解金めっき浴における緩衝剤の配合量としては、通常0.1〜30g/Lとするが、好ましくは1〜20g/L、特に好ましくは2〜15g/Lである。緩衝剤は配合量が0.1g/L未満であるとpHが低下することにより液安定性が悪化し、めっき浴成分の分解が生ずる場合があり、30g/Lを超えると限界電流密度が低下しヤケめっきやめっき皮膜の緻密化、皮膜の熱処理後の硬度低下、接合性に関する不具合が生ずる場合がある。   The blending amount of the buffer in the non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention is usually 0.1 to 30 g / L, preferably 1 to 20 g / L, and particularly preferably 2 to 15 g / L. When the blending amount is less than 0.1 g / L, the solution stability may deteriorate due to a decrease in pH and the plating bath components may be decomposed. When the amount exceeds 30 g / L, the limit current density decreases. There are cases where defects such as burnt plating or densification of the plating film, a decrease in hardness after heat treatment of the film, and bondability occur.

(6) ポリアルキレングリコール、両性界面活性剤
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。
(6) Polyalkylene glycol, amphoteric surfactant Examples of the polyalkylene glycol blended in the non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention include polyethylene glycol and polypropylene glycol.

本発明の非シアン系電解金めっき浴に配合する両性界面活性剤としては、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等ベタイン系両性界面活性剤;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等のアミノカルボン酸塩系両性界面活性剤;イミダゾリン誘導体系両性界面活性剤等を挙げることができる。   Examples of the amphoteric surfactant to be blended in the non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention include 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, lauric acid amidopropyl hydroxysulfobetaine, and fatty acid amidopropyl. Examples include betaine-based amphoteric surfactants such as betaine; aminocarboxylate-based amphoteric surfactants such as fatty acid acyl-N-carboxyethyl-N-hydroxyethylethylenediamine alkali salts; imidazoline derivative-based amphoteric surfactants.

本発明の非シアン系電解金めっき浴に用いるポリアルキレングリコールの配合量は、0.01g/L以上、好ましくは0.01〜20g/Lである。このポリアルキレングリコールの配合量は、平均分子量300〜900未満のポリアルキレングリコールを配合する場合と、平均分子量900〜10000のポリアルキレングリコールを配合する場合とに分けてポリアルキレングリコール、両性界面活性剤の配合量の条件設定することがより好ましい。   The blending amount of the polyalkylene glycol used in the non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention is 0.01 g / L or more, preferably 0.01 to 20 g / L. The blending amount of the polyalkylene glycol is divided into a case where a polyalkylene glycol having an average molecular weight of 300 to less than 900 is blended and a case where a polyalkylene glycol having an average molecular weight of 900 to 10,000 is blended. It is more preferable to set the conditions for the blending amount.

この場合分け条件設定におけるポリアルキレングリコール、両性界面活性剤の配合量としては、平均分子量300〜900未満のポリアルキレングリコールを使用する場合は、その配合量は1.5〜20g/Lであり、2〜10g/Lが好ましい。平均分子量900〜10000のポリアルキレングリコールと両性界面活性剤とを併用する場合は、ポリアルキレングリコールの配合量は0.01g/L以上且つ両性界面活性剤の配合量は0.1〜1000mg/Lである。好ましくは平均分子量300〜900未満のポリアルキレングリコールの配合量は2〜10g/L且つ両性界面活性剤の配合量は0.5〜500mg/Lである。特に好ましくは平均分子量900〜10000のポリアルキレングリコールの配合量は0.05〜0.5g/L且つ両性界面活性剤の配合量は1〜200mg/Lである。   In this case, the blending amount of the polyalkylene glycol and amphoteric surfactant in the setting of separation conditions is set to 1.5 to 20 g / L when using a polyalkylene glycol having an average molecular weight of less than 300 to 900, 2-10 g / L is preferable. When the polyalkylene glycol having an average molecular weight of 900 to 10,000 is used in combination with the amphoteric surfactant, the blending amount of the polyalkylene glycol is 0.01 g / L or more and the blending amount of the amphoteric surfactant is 0.1 to 1000 mg / L. It is. Preferably, the blending amount of the polyalkylene glycol having an average molecular weight of less than 300 to 900 is 2 to 10 g / L, and the blending amount of the amphoteric surfactant is 0.5 to 500 mg / L. Particularly preferably, the blending amount of the polyalkylene glycol having an average molecular weight of 900 to 10,000 is 0.05 to 0.5 g / L, and the blending amount of the amphoteric surfactant is 1 to 200 mg / L.

本発明の非シアン系電解金めっき浴に用いる平均分子量300〜900未満の低分子量のポリアルキレングリコールは、配合量が1.5g/L以上と多量になると、バンプ硬度が高くなる効力を有する。また、低分子量のポリアルキレングリコールは解け易いので、必ずしも両性界面活性剤と併用する必要は無い。なお、低分子量のポリアルキレングリコールの配合量が20g/Lを超える場合は、バンプ硬度が高くなる効力は配合量の増量ほどには上がらない。   The low molecular weight polyalkylene glycol having an average molecular weight of 300 to less than 900 used in the non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention has the effect of increasing the bump hardness when the blending amount is as large as 1.5 g / L or more. Moreover, since low molecular weight polyalkylene glycol is easy to dissolve, it is not always necessary to use it together with an amphoteric surfactant. When the blending amount of the low molecular weight polyalkylene glycol exceeds 20 g / L, the effect of increasing the bump hardness does not increase as much as the blending amount increases.

これに対し、平均分子量900〜10000の高分子量のポリアルキレングリコールも、配合量が0.01g/L以上と多量になると、バンプ硬度が高くなる効力を有する。但し、同様の効力があり、しかも併用することによって、その効力に相乗効果が得られる両性界面活性剤を0.1mg/L以上配合する必要がある。また、高分子量のポリアルキレングリコールは解け難いので、このことからも高分子量のポリアルキレングリコールは両性界面活性剤と併用して解け易くする必要がある。なお、両性界面活性剤は、その配合量が1000mg/Lを超えても、バンプ硬度が高くなる効力は配合量の増量ほどには上がらない。   On the other hand, a high molecular weight polyalkylene glycol having an average molecular weight of 900 to 10000 also has an effect of increasing the bump hardness when the blending amount is as large as 0.01 g / L or more. However, it is necessary to add 0.1 mg / L or more of an amphoteric surfactant that has the same efficacy and that, when used in combination, provides a synergistic effect on the efficacy. Further, since the high molecular weight polyalkylene glycol is difficult to dissolve, it is necessary to use the high molecular weight polyalkylene glycol in combination with the amphoteric surfactant so that it can be easily dissolved. In addition, even if the compounding quantity exceeds 1000 mg / L, the amphoteric surfactant does not increase the effectiveness of increasing the bump hardness as much as the increase in the compounding quantity.

本発明の非シアン系電解金めっき浴を用いてめっきによりシリコンウエハ、化合物ウエハ上に金バンプめっきを行う際には、常法に従ってめっき操作を行えば良い。例えば、接続金属(下地アルミニウムと当該金バンプを接続する金属をいう。)としてTi−W、その上にAuスパッタ皮膜等を形成したウエハにマスク剤を用いてマスキングを行った後、ウエハを被めっき物として電解金めっきを行い、次いでマスク剤を溶剤に溶解させて除去する方法等が使用できる。   When gold bump plating is performed on a silicon wafer or compound wafer by plating using the non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention, the plating operation may be performed according to a conventional method. For example, a masking agent is used to mask a wafer having Ti—W as a connecting metal (a metal that connects the base aluminum and the gold bump) and an Au sputtered film or the like formed thereon, and then the wafer is covered. For example, a method of performing electrolytic gold plating as a plated product and then removing the mask agent by dissolving it in a solvent can be used.

マスク剤には、ノボラック系ポジ型フォトレジストとして、例えば市販品のLA−900、HA−900、アクリル系ネガ型フォトレジストとして、例えばBMR C−1000(以上、東京応化工業株式会社製)等を挙げることができる。   For the masking agent, as a novolak positive photoresist, for example, commercially available LA-900, HA-900, acrylic negative photoresist, for example, BMR C-1000 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), etc. Can be mentioned.

めっき温度は通常40〜70℃とするが、好ましくは50〜65℃である。めっき浴温度が40℃未満であると、電流効率が下がり、均一電着性が悪化する。すなわち、電流分布のムラによりめっき表面に粗いAu粒塊の部位と緻密なAu粒塊の部位が混在し、めっき皮膜において膜厚不均一・不均一外観を呈する場合や、めっき浴の伝導性が低下して、浴電圧が高くなり、めっき浴が分解する場合がある。めっき浴温度が70℃を超えると、めっき皮膜の表面Au粒塊が粗大化し、マット状の“ぼそぼそ”な表面となり、ビーズが埋没して接合に適さなくなる場合や、めっき浴の成分の金錯体が熱分解し、めっき浴が分解する場合がある。   The plating temperature is usually 40 to 70 ° C, preferably 50 to 65 ° C. When the plating bath temperature is less than 40 ° C., the current efficiency is lowered and the throwing power is deteriorated. In other words, due to uneven current distribution, the surface of the coarse Au particles and the portion of fine Au particles are mixed on the plating surface, and the plating film has a non-uniform film thickness / non-uniform appearance. The bath voltage increases and the plating bath may decompose. If the plating bath temperature exceeds 70 ° C., the surface Au particles on the plating film become coarse, resulting in a matte “smooth” surface, where the beads are buried and become unsuitable for bonding, or the gold complex of the components of the plating bath May thermally decompose and the plating bath may decompose.

また、使用可能な設定電流密度としては、金濃度が8〜15g/L、60℃のめっき浴温度の条件下において、通常2.0A/dm2以下、好ましくは0.1〜1.5A/dm2、特に好ましくは0.3〜0.8A/dm2である。設定電流密度が上記の範囲を上に外れると、析出するめっき皮膜の表面上にデンドライト(樹肢)状析出などの異常析出が生ずる場合、又は高過電圧下のため浴負荷がかかり、金錯体が不安定化した結果、めっき浴が分解する虞がある。設定電流密度が上記の範囲を下に外れると、作業性が悪くなり、量産に適さなくなる場合や、めっき皮膜の表面Au粒塊が粗大化し、マット状の“ぼそぼそ”な表面となり、ビーズが埋没して接合に適さなくなる場合がある。 The set current density that can be used is usually 2.0 A / dm 2 or less, preferably 0.1 to 1.5 A / min under conditions of a gold concentration of 8 to 15 g / L and a plating bath temperature of 60 ° C. dm 2, particularly preferably 0.3~0.8A / dm 2. If the set current density is outside the above range, abnormal precipitation such as dendritic (limb) -like deposition occurs on the surface of the deposited plating film, or a bath load is applied due to high overvoltage, and the gold complex is As a result of destabilization, the plating bath may be decomposed. If the set current density falls outside the above range, the workability will deteriorate, making it unsuitable for mass production, or the surface Au particle lump of the plating film will become coarse, resulting in a mat-like “loose” surface and beads being buried May not be suitable for joining.

本発明の非シアン系電解金めっき浴のpHとしては、通常7.0以上、好ましくは7.2〜10.0である。非シアン系電解金めっき浴のpHが7.0未満であると、著しくめっき浴が不安定となり上記の設定電流密度が所定範囲を上に外れる場合と同様に分解が生ずる場合がある。一方pHが10.0を超えると、マスク剤が溶解しめっき皮膜を汚染する場合や、レジストパターンの消失により所望の金バンプ形状等が形成できない場合がある。   The pH of the non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention is usually 7.0 or higher, preferably 7.2 to 10.0. If the pH of the non-cyan electrolytic gold plating bath is less than 7.0, the plating bath becomes extremely unstable, and decomposition may occur as in the case where the set current density exceeds the predetermined range. On the other hand, if the pH exceeds 10.0, the mask agent may dissolve and contaminate the plating film, or the desired gold bump shape may not be formed due to the disappearance of the resist pattern.

本発明の非シアン系電解金めっき浴には、本発明の目的を損なわない範囲でpH調整剤、安定剤等の他の成分を適宜使用してもよい。   In the non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention, other components such as a pH adjuster and a stabilizer may be appropriately used within a range not impairing the object of the present invention.

pH調整剤としては、例えば酸として稀硫酸水、亜硫酸水、りん酸等、アルカリとして水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水等が挙げられる。   Examples of the pH adjuster include dilute sulfuric acid, sulfite, and phosphoric acid as acids, and sodium hydroxide, potassium hydroxide, aqueous ammonia, and the like as alkalis.

結晶調整剤としては、重金属(Tl、Pb、As等)イオン等が挙げられる。   Examples of the crystal modifier include heavy metal (Tl, Pb, As, etc.) ions.

本発明の非シアン系電解金めっき浴は、金源である亜硫酸金アルカリ塩等及びめっき浴を構成するその他の成分を補充管理することにより2ターン(めっき浴中の金量を全てめっきに消費した場合を1ターンとする。)以上の使用を達成できる。   The non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention is supplemented and managed with gold sulfite alkali salt as a gold source and other components constituting the plating bath for 2 turns (all the gold amount in the plating bath is consumed for plating) If you do this, you can make one turn.)

本発明の非シアン系電解金めっき浴は、素地がメタライズされ導電性の得られるものであれば被めっき物を選ばないが、例えばノボラック系ポジ型フォトレジストやアクリル系ネガ型フォトレジストをマスク剤に使用してパターンニングしたシリコンウエハ上やGa/Asウエハ等の化合物ウエハ上にバンプや配線等の形成に特に好適に適用することができる。   The non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention is not selected as long as the substrate is metallized and can be electrically conductive. For example, a novolac positive photoresist or an acrylic negative photoresist is used as a mask agent. The present invention can be particularly suitably applied to formation of bumps, wirings, etc. on a silicon wafer patterned and used on a compound wafer such as a Ga / As wafer.

実施例1〜6、比較例1〜2
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。
Examples 1-6, Comparative Examples 1-2
A non-cyan electrolytic gold plating bath was prepared with the formulation shown in Tables 1-2. The unit of blending concentration of each raw material is g / L unless otherwise specified. However, Na 3 Au (SO 3 ) 2 represents the concentration with respect to the Au amount, Na 2 SO 3 represents the SO 3 amount, and Na 2 SO 4 represents the concentration with respect to the SO 4 amount.

被めっき物としてノボラック系ポジ型フォトレジストでパターンニングされたバンプ開口部を有するシリコンウエハ(素地断面組成は金スパッタ膜/TiW/SiO2・Si)を用いた。その断面図を図1(A)に示す。図1(A)中、2はマスク剤(フォトレジスト)、4は金スパッタ膜、6はシリコンウエハ、8は金バンプである。シリコンウエハ6は、TiWで覆われて接続金属層(層が極めて薄いため不図示)が形成されている。 As the object to be plated, a silicon wafer having a bump opening patterned with a novolac positive photoresist (base cross-sectional composition is gold sputtered film / TiW / SiO 2 .Si) was used. A cross-sectional view thereof is shown in FIG. In FIG. 1A, 2 is a mask agent (photoresist), 4 is a gold sputtered film, 6 is a silicon wafer, and 8 is a gold bump. The silicon wafer 6 is covered with TiW to form a connection metal layer (not shown because the layer is extremely thin).

通常、被めっき物[その断面図を図1(B)に示す]としてノボラック系ポジ型フォトレジストでパターンニングされたバンプ開口部を有するシリコンウエハ(素地断面組成は金スパッタ膜/TiW/SiO2・Si)を用いる。しかし、実施例1〜6、比較例1〜2では、めっき浴について評価し易くするために、図1(A)に示す被めっき物を用いた。 Usually, a silicon wafer having a bump opening patterned with a novolac-based positive photoresist as the object to be plated [the cross-sectional view of which is shown in FIG. 1B] (the substrate cross-sectional composition is gold sputtered film / TiW / SiO 2 Use Si). However, in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, in order to facilitate the evaluation of the plating bath, an object to be plated shown in FIG.

図1(B)中、12はマスク剤(フォトレジスト)、14は金スパッタ膜、16はパッシベーション膜、18はシリコンウエハ、20はAl電極、22は金バンプである。パッシベーション膜16及びAl電極20は、TiWで覆われて接続金属層(層が極めて薄いため不図示)が形成されている。   In FIG. 1B, 12 is a mask agent (photoresist), 14 is a sputtered gold film, 16 is a passivation film, 18 is a silicon wafer, 20 is an Al electrode, and 22 is a gold bump. The passivation film 16 and the Al electrode 20 are covered with TiW to form a connection metal layer (not shown because the layer is extremely thin).

調製した非シアン系電解金めっき浴1L中に被めっき物を浸漬し、通電を施すことにより18μmの膜厚を有するめっき皮膜を形成した。なお、非シアン系電解金めっき浴の電流効率は定常のめっき操作条件下では、通常100%である。   An object to be plated was immersed in 1 L of the prepared non-cyan electrolytic gold plating bath and energized to form a plating film having a thickness of 18 μm. The current efficiency of the non-cyan electrolytic gold plating bath is usually 100% under the steady plating operation conditions.

所定膜厚を有する皮膜を形成した後、マスク剤を除去し、形成した金バンプめっき皮膜外観、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)、Auスパッタ膜のヨウ素系エッチャントによるエッチング性につき下記方法及び基準にて評価、並びに、金めっき浴の安定性の評価を行った。結果を表1〜2に併せて示す。   After forming a film having a predetermined film thickness, the mask agent is removed, and the formed gold bump plating film appearance, film hardness (unheated, after heat treatment at 150 ° C. for 30 minutes, after heat treatment at 200 ° C. for 30 minutes, at 250 ° C. After the heat treatment for 30 minutes and after the heat treatment at 300 ° C. for 30 minutes, the etching property of the Au sputtered film by the iodine-based etchant was evaluated by the following method and criteria, and the stability of the gold plating bath was evaluated. A result is combined with Tables 1-2 and shown.

〔浴安定性〕
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。
[Bath stability]
The state of the plating bath after plating the object to be plated was observed and evaluated according to the following criteria.
Decomposition: The plating solution was decomposed.
X: Precipitation of gold was observed in the plating bath at a level that can be seen with the naked eye.
Δ: No gold precipitation was observed in the plating bath. A level at which 1000 mL of plating bath can be filtered through a 0.2 μm membrane filter and precipitation can be visually observed.
○: No gold precipitation was observed in the plating bath.

〔めっき皮膜外観〕
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。
[Appearance of plating film]
The appearance of the surface film of the gold bump formed on the object to be plated was visually observed and observed with an optical microscope, and evaluated according to the following criteria.
X: The color tone is red, dendrite-like precipitation is observed, unevenness is observed, or burns occur.
(Triangle | delta): Although there is no abnormal precipitation, it is a glossy appearance.
○: The color tone is lemon yellow, and it has a non-semi-glossy uniform appearance.

〔皮膜硬度(ビッカース硬度;Hv)〕
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。
[Film hardness (Vickers hardness; Hv)]
Using the specific bump portion formed on the object to be plated, the film hardness (unheated, after heat treatment at 150 ° C. for 30 minutes, after heat treatment at 200 ° C. for 30 minutes, after heat treatment at 250 ° C. for 30 minutes, and at 30 ° C. at 30 ° C. Was measured with a Vickers hardness tester.

ファインピッチのLCDドライバIC用金バンプめっき用途として求められる特性は、熱処理後の皮膜硬度範囲が80±20Hv以内である。なお測定条件は、測定圧子を25gf荷重で10秒保持する条件によった。   The characteristics required for gold bump plating for fine pitch LCD driver ICs are that the film hardness range after heat treatment is within 80 ± 20 Hv. The measurement conditions were based on the condition that the measurement indenter was held at 25 gf load for 10 seconds.

〔Auスパッタ膜のヨウ素系エッチャントによるエッチング性〕
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。
[Etching property of Au sputtered film with iodine-based etchant]
The object to be plated was immersed in an iodine-based etchant sufficiently stirred at room temperature for 90 seconds, washed with an alcohol-based rinse, sprayed with ethanol, and dried with a dryer. Thereafter, the surface state of all the bumps formed on the object to be plated was observed at an magnification of 50 to 150 times using an optical microscope, and evaluated according to the following criteria.
X: Unevenness is observed on the surface of the bump of 50% or more.
Δ: Unevenness is observed on the surface of the bump in a limited area.
○: Unevenness is not observed on the surface of all bumps on the object to be plated.

〔総合評価〕
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。
〔Comprehensive evaluation〕
From the above evaluation results, the evaluation was made according to the following evaluation criteria.
X: Unfavorable results were included in the evaluation results regarding the formed gold plating film (gold bump) and the non-cyan electrolytic gold plating bath after the plating treatment.
◯: All the above evaluation results regarding the formed gold plating film (gold bump) and the non-cyan electrolytic gold plating bath after the plating treatment were good results.

Figure 0004925792
Figure 0004925792

Figure 0004925792
Figure 0004925792

表1〜2において、緩衝剤A、緩衝剤B、ポリアルキレングリコールA、ポリアルキレングリコールB、両性界面活性剤C、両性界面活性剤Dとしては、以下のものを使用した。
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
In Tables 1 and 2, the following were used as the buffer A, buffer B, polyalkylene glycol A, polyalkylene glycol B, amphoteric surfactant C, and amphoteric surfactant D.
Buffer A; Disodium ethylenediaminetetraacetate Buffer B; Monosodium phosphate polyalkylene glycol A; Polyethylene glycol Average molecular weight 600
Polyalkylene glycol B; polyethylene glycol Average molecular weight 2000
Amphoteric surfactant C; 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine amphoteric surfactant D; amidopropyl hydroxysulfobetaine laurate

めっき浴評価試験に用いる被めっき物の断面を示す概略図であり、(A)は実施例1〜6、比較例1〜2におけるめっき浴評価試験に用いた被めっき物の断面を示す概略図、(B)は通常のめっき浴評価試験に用いる被めっき物の断面を示す概略図である。It is the schematic which shows the cross section of the to-be-plated object used for a plating bath evaluation test, (A) is the schematic which shows the cross section of the to-be-plated object used for the plating bath evaluation test in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-2. (B) is the schematic which shows the cross section of the to-be-plated object used for a normal plating bath evaluation test.

符号の説明Explanation of symbols

2、12 マスク材
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
2,12 Mask material 4,14 Gold sputtered film 6,18 Silicon wafer 8,22 Gold bump 16 Passivation film 20 Al electrode

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。 Containing a gold source comprising a gold sulfite alkali salt or a gold ammonium sulfite, a stabilizer comprising a water-soluble amine, a crystal modifier, a conductive salt comprising a sulfite and a sulfate, a buffer, a polyalkylene glycol and A non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation containing an / amphoteric surfactant, containing 1.5 to 20 g / L of polyalkylene glycol having an average molecular weight of less than 300 to 900, and / or an average molecular weight A non-cyan electrolysis gold plating bath for bump formation containing 900 to 10,000 polyalkylene glycol in an amount of 0.01 g / L or more and an amphoteric surfactant in an amount of 0.1 to 1000 mg / L. 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。 Containing a gold source comprising a gold sulfite alkali salt or a gold ammonium sulfite, a stabilizer comprising a water-soluble amine, a crystal modifier, a conductive salt comprising a sulfite and a sulfate, a buffer, a polyalkylene glycol and A bump forming non-cyan electrolytic gold plating bath containing an amphoteric surfactant, containing 1.5 to 20 g / L of polyalkylene glycol having an average molecular weight of less than 300 to 900, or having an average molecular weight of 900 to 900 A non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation containing 10,000 g / L or more of 10,000 polyalkylene glycol and 0.1 to 1000 mg / L of an amphoteric surfactant. 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。 Amphoteric surfactants include 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethyl imidazolinium betaine, lauric acid amidopropyl hydroxysulfobetaine, fatty acid amidopropyl betaine, and fatty acid acyl-N-carboxyethyl-N-hydroxy. The non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation according to claim 1, which is one or more selected from ethylethylenediamine alkali salts. 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。 The non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation according to claim 1, wherein the crystal adjusting agent is a Tl compound, a Pb compound, or an As compound. 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。
A bump forming method for performing electrolytic gold plating on a wafer patterned using the non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation according to claim 1.
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