JP5336785B2 - Non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation and bump formation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハのバンプ形成用非シアン系の電解金めっき浴に関する。詳細には、平坦な表面と所定の硬度を有するバンプを形成する非シアン系電解金めっき浴に関する。形成するバンプは、異方性導電接着剤を用いる回路接合に適する。 The present invention relates to a non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation of a semiconductor wafer. Specifically, the present invention relates to a non-cyan electrolytic gold plating bath for forming bumps having a flat surface and a predetermined hardness. The bump to be formed is suitable for circuit bonding using an anisotropic conductive adhesive.
非シアン系電解金めっき浴には、一般に、金塩として亜硫酸金アルカリ塩、又は亜硫酸金アンモニウムが含まれている。これらの金塩と、金錯体の安定化剤として水溶性アミンと、めっき皮膜の結晶調整剤として微量のTl、Pb、又はAs化合物と、更に電解質として亜硫酸ナトリウム又は硫酸ナトリウムと、緩衝剤とからなる基本浴が知られている(特許文献1、2)。
The non-cyan electrolysis gold plating bath generally contains gold sulfite alkali salt or gold gold sulfite as a gold salt. From these gold salts, a water-soluble amine as a stabilizer of a gold complex, a trace amount of Tl, Pb, or As compound as a crystal modifier of a plating film, sodium sulfite or sodium sulfate as an electrolyte, and a buffer. Basic baths are known (
金めっき浴を用いて半導体ウエハ上に形成される金バンプは、近年、IC、LSIの電極として広く利用されている。 Gold bumps formed on a semiconductor wafer using a gold plating bath have been widely used as IC and LSI electrodes in recent years.
第3図は、半導体ウエハ上に形成される従来の金バンプの断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional gold bump formed on a semiconductor wafer.
半導体ウエハ上に金バンプを形成する際には、まず半導体ウエハ1上に短軸柱状のアルミニウム(Al)電極2をスパッタリング等で形成する。半導体ウエハ1には、シリコンウエハ又はGaAs等の化合物ウエハが用いられる。ウエハ1の表面には、予め集積回路を含む回路層1’が形成されている。次いで、パッシベーション膜3でパターニングを行う。パッシベーション膜3には、Al電極2の上方に開口部3aを形成する。
When forming gold bumps on a semiconductor wafer, a short-axis columnar aluminum (Al)
その後、チタン−タングステン(TiW)スパッタ膜4と、金スパッタ膜5とからなるアンダーバンプメタル(UBM)層6をスパッタリングにより形成する。UBM層6は、パッシベーション膜3及びその開口部3aに露出しているAl電極2を被覆する。UBM層6上に、レジスト膜8でマスクを行う。Al電極2の上方のレジスト膜8には、開口部8aが形成されている。続いて、レジスト膜8の開口部8a内に、電解金めっきにて金バンプ7を形成する。その後、レジスト膜8と、金バンプ7で被覆されている領域以外の金スパッタ膜5の領域及びTiWスパッタ膜4とが除去される。その結果、パッシベーション膜3が露出し、金バンプ7が形成されたウエハが得られる。
Thereafter, an under bump metal (UBM)
金バンプが形成された半導体ウエハ(即ち、半導体チップ)はその後の工程でプリント配線基板に取り付けられる。取り付けの際には、プリント配線基板上に形成された配線パターンの基板電極と、半導体ウエハに形成された金バンプとの間が接続される。接続には、ワイヤを用いるワイヤボンディングと、ワイヤを用いずにバンプと基板電極とを接合するフリップチップボンディングとがある。 A semiconductor wafer (that is, a semiconductor chip) on which gold bumps are formed is attached to a printed wiring board in a subsequent process. At the time of attachment, a connection is made between the substrate electrode of the wiring pattern formed on the printed wiring board and the gold bump formed on the semiconductor wafer. The connection includes wire bonding using a wire and flip chip bonding for bonding a bump and a substrate electrode without using a wire.
近年、半導体パッケージの製造工程を簡略化し、接合を確実に行うことを目的として、フリップチップボンディングにフィルム状の異方性導電接着剤が多用されている。異方性導電接着剤は、導電粒子がエポキシ樹脂等に均一に分散されたものである。導電粒子としては、アクリル樹脂で形成された粒子の表面をニッケル、金で順次被覆した導電粒子が使用される。 In recent years, a film-like anisotropic conductive adhesive has been frequently used for flip chip bonding for the purpose of simplifying the manufacturing process of a semiconductor package and ensuring bonding. An anisotropic conductive adhesive is one in which conductive particles are uniformly dispersed in an epoxy resin or the like. As the conductive particles, conductive particles in which the surfaces of particles formed of acrylic resin are sequentially coated with nickel and gold are used.
バンプの形状と硬度は、バンプと基板との接合性に大きな影響を及ぼす。金バンプは電気伝導性、耐酸化性等に優れていることに加えて所定の形状、硬度を有していることが要求される。 The shape and hardness of the bump have a great influence on the bondability between the bump and the substrate. The gold bump is required to have a predetermined shape and hardness in addition to excellent electrical conductivity, oxidation resistance, and the like.
第3図中、7’は金バンプ表面(基板電極との接合面)を示す。この表面7’は、ウエハ1の表面に平行な平面ではなく、中央が上方に突き出た凸型になっている。上記以外に、バンプ表面が凹型の形状の場合や、周縁部を切り欠く形状の場合もある。これらの形状のバンプと基板とを接合する場合、接着剤中の導電粒子がバンプ表面のくぼみや周縁部に落ち込みやすい。そのため導電粒子はバンプ表面に均一に分散配置されず、表面の一部に偏在する。その結果、接合面積が減少し、金バンプと相手基板との接合力が弱まる。この場合は、組み立て工程後に断線や接合不良による電気的欠陥が生じやすい。
In FIG. 3, 7 'indicates a gold bump surface (bonding surface with the substrate electrode). The
また、導電粒子に比べてバンプの硬度が低い場合には、導電粒子がバンプ側に埋まってしまう。その結果、金バンプと相手基板等との間で導電粒子が熱圧着されず、接合が保たれない。 In addition, when the hardness of the bump is lower than that of the conductive particle, the conductive particle is buried on the bump side. As a result, the conductive particles are not thermocompression-bonded between the gold bump and the counterpart substrate, and the bonding cannot be maintained.
一方、バンプ硬度が高すぎると導電粒子が押しつぶされるのみで接合せず、断線や接合不良による電気的欠陥が生じる原因となる。
上述したように、バンプ表面が平坦でなく、凸型や凹型のバンプ形状であったり、バンプの周縁を切り欠いたりすると、異方性導電接着剤の導電粒子がバンプ表面に均一に分散配置されず、一部に局在化した配置となる。その結果、粒子を介した接合面積が減少し、接合強度が低下する。 As described above, when the bump surface is not flat, it is a convex or concave bump shape, or when the periphery of the bump is notched, the conductive particles of the anisotropic conductive adhesive are uniformly distributed on the bump surface. Instead, the arrangement is localized in part. As a result, the bonding area through the particles decreases and the bonding strength decreases.
そのため、異方性導電接着剤を用いて接合を行う場合、上述したように適切な硬度を有するとともに、接合面として平滑性の高い平面を有する金バンプを形成する必要がある。 Therefore, when bonding is performed using an anisotropic conductive adhesive, it is necessary to form a gold bump having an appropriate hardness as described above and a flat surface having high smoothness as a bonding surface.
従来の電解金めっき浴を用いてバンプを形成する場合には、金バンプ硬度を所望の硬度とすることができない。その結果、電気的欠陥を生ずることなく異方性導電接着剤の導電粒子を介して、バンプと基板電極との接合を行うことが困難になっている。 When bumps are formed using a conventional electrolytic gold plating bath, the gold bump hardness cannot be set to a desired hardness. As a result, it is difficult to bond the bump and the substrate electrode through the conductive particles of the anisotropic conductive adhesive without causing an electrical defect.
従って、本発明の目的は、異方性導電接着剤を用いる熱圧着による接合に適する硬度と形状とを有する金バンプが得られる、バンプ形成用非シアン系電解金めっき浴を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation, which can obtain a gold bump having a hardness and shape suitable for joining by thermocompression bonding using an anisotropic conductive adhesive. .
本発明者は上記課題を解決すべく検討を行った。その結果、所定の分子量を有するアルキレングリコール又は両性界面活性剤のめっき浴への添加量を調整することにより、金バンプの硬度を所望の範囲に制御できることを見出した。更に伝導塩として、亜硫酸カリウムと上記アルキレングリコール又は両面活性剤とを併せて使用することにより接合面が平坦なバンプが得られること見出した。 The inventor has studied to solve the above problems. As a result, it has been found that the hardness of the gold bumps can be controlled within a desired range by adjusting the amount of alkylene glycol or amphoteric surfactant having a predetermined molecular weight added to the plating bath. Furthermore, it discovered that a bump with a flat joint surface was obtained by using together potassium sulfite and the said alkylene glycol or a double-sided activator as a conductive salt.
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。 The present invention for achieving the above object is described below.
〔1〕 亜硫酸金アルカリ塩または亜硫酸金アンモニウムと、結晶調整剤と、亜硫酸カリウム5〜150g/Lと、分子量が200〜6000のポリアルキレングリコール1mg/L〜6g/L及び/又は両性界面活性剤0.1mg〜1g/Lと、水溶性アミン及び/又は緩衝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。
[1] Alkali gold sulfite or ammonium ammonium sulfite, crystal modifier,
〔2〕 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、および脂肪酸アシル-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種または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。 [2] Amphoteric surfactants are 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 electrolytic gold plating bath for bump formation according to [1], which is one or more selected from N-hydroxyethylethylenediamine alkali salts.
〔3〕 結晶調整剤が、Tl化合物、Pb化合物、またはAs化合物であり、結晶調整剤を金属濃度として0.1〜100mg/L配合する〔1〕に記載のバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴。 [3] The non-cyanide 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, and the crystal modifier is blended in a metal concentration of 0.1 to 100 mg / L. .
〔4〕 パターンニングされたウエハ上に〔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電解金めっきを行った後、200〜400℃で5分以上熱処理することにより、皮膜硬度が50〜90Hv、表面の高低差が1.8μm以下のバンプを形成するバンプ形成方法。 [4] After performing electrolytic gold plating on the patterned wafer using the non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation described in [1], heat treatment is performed at 200 to 400 ° C. for 5 minutes or more. A bump forming method for forming a bump having a film hardness of 50 to 90 Hv and a surface height difference of 1.8 μm or less.
〔5〕 プリント配線基板上に形成された基板配線パターンの有する基板電極と、半導体ウエハ上に形成された集積回路の金バンプと、を異方性導電接着剤を用いて接続する接続構造であって、前記金バンプの皮膜硬度が50〜90Hvである接続構造。 [5] A connection structure in which a substrate electrode having a substrate wiring pattern formed on a printed wiring board and a gold bump of an integrated circuit formed on a semiconductor wafer are connected using an anisotropic conductive adhesive. A connection structure in which the film hardness of the gold bump is 50 to 90 Hv.
本発明の非シアン系電解金めっき浴は、伝導塩として亜硫酸ナトリウムを用いずに亜硫酸カリウムを用い、更に両性界面活性剤又はポリアルキレングリコールを必須の成分として含有する。これにより、シリコン半導体ウエハやGa/Asなどの化合物半導体ウエハ上にバンプを形成する際に、好ましい硬度を持ち、凹凸のない平坦な表面を有する電解金めっき皮膜からなるバンプを作製することができる。 The non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention uses potassium sulfite without using sodium sulfite as a conductive salt, and further contains an amphoteric surfactant or polyalkylene glycol as an essential component. Thereby, when forming a bump on a compound semiconductor wafer such as a silicon semiconductor wafer or Ga / As, it is possible to produce a bump made of an electrolytic gold plating film having a preferable hardness and a flat surface without unevenness. .
特に、ポリアルキレングリコールの分子量、添加量を選択して亜硫酸カリウムと共にめっき浴に配合することにより、異方性導電接着剤との熱圧着に適した50〜90Hvの範囲の任意の値のバンプ硬度に制御することができる。 In particular, by selecting the molecular weight and addition amount of polyalkylene glycol and blending it with a plating bath together with potassium sulfite, bump hardness of any value in the range of 50 to 90 Hv suitable for thermocompression bonding with anisotropic conductive adhesive Can be controlled.
本発明のめっき浴により形成される金バンプは、平担な圧着面と所定の硬度を有している。そのため、半導体製造工程において使用する異方性導電膜、異方導電用接着フィルム等の異方性導電接着剤を介する電極接合が容易である。加えて、断線や接合不良を生じる割合が極めて少ない。 The gold bump formed by the plating bath of the present invention has a flat pressure-bonding surface and a predetermined hardness. Therefore, it is easy to perform electrode bonding via an anisotropic conductive adhesive such as an anisotropic conductive film or an anisotropic conductive adhesive film used in the semiconductor manufacturing process. In addition, the rate at which disconnections and poor bonding occur is extremely small.
本発明のめっき浴を用いて形成される金バンプは接合面のみならずレジスト膜と接するバンプの側面にもふくらみが生じないので、レジスト膜の開口部形状に倣う金バンプが形成できる。従って、側面及び上面が平面で構成された角柱状、多角柱状の金バンプや、均一径の円柱状金バンプを形成できる。 Since the gold bump formed using the plating bath of the present invention does not bulge not only on the bonding surface but also on the side surface of the bump in contact with the resist film, a gold bump can be formed following the shape of the opening of the resist film. Accordingly, a prismatic or polygonal gold bump having a flat side surface and an upper surface, or a cylindrical gold bump having a uniform diameter can be formed.
本発明の電解金めっき浴は、非シアン系の金めっき浴であって、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、金錯塩の安定化剤としての水溶性アミンと、微量の結晶調整剤と、緩衝剤とからなる浴に、伝導塩としての亜硫酸カリウムと、ポリアルキレングリコールおよび/または両性界面活性剤とを含有する電解金めっき浴である。伝導塩として亜硫酸ナトリウムを実質的に含まない。 The electrolytic gold plating bath of the present invention is a non-cyanide gold plating bath, which comprises a gold sulfite alkali salt or gold ammonium sulfite as a gold source, a water-soluble amine as a gold complex stabilizer, and a small amount of crystals. An electrolytic gold plating bath containing potassium sulfite as a conductive salt and polyalkylene glycol and / or an amphoteric surfactant in a bath composed of a conditioner and a buffer. It is substantially free of sodium sulfite as a conductive salt.
以下、本発明の電解金めっき浴の必須成分につき、成分ごとに説明する。 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、めっき皮膜の厚みが不均一になる場合がある。20g/Lを超えると、めっき皮膜の特性等には問題はないが、製造コストが高くなり経済的に負担となる。 In the electrolytic gold plating bath of the present invention, the gold sulfite alkali salt or gold ammonium sulfite described above 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 gold ammonium sulfite is less than 1 g / L, the thickness of the plating film may be uneven. If it exceeds 20 g / L, there is no problem in the properties of the plating film, but the production cost increases and this is an economical burden.
(2)水溶性アミン(安定化剤)
水溶性アミンとしては、炭素数2以上、好ましくは炭素数2〜6のジアミンを使用することができ、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挙げることができる。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。
(2) Water-soluble amine (stabilizer)
As the water-soluble amine, a diamine having 2 or more carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms can be used. For example, 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane, 1,6-diaminohexane and the like can be used. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
水溶性アミンの配合量は通常0.1〜30g/L、好ましくは1〜12g/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、一方でめっき皮膜が過度に緻密化し、接合性に関して不具合が生じる場合がある。0.1g/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 amount of the water-soluble amine is usually 0.1 to 30 g / L, preferably 1 to 12 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 plating film becomes excessively dense, and there may be a problem with respect to bonding properties. If it is less than 0.1 g / L, the limit 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 adjusting agent 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 compounds, Pb compounds and As compounds may be used alone or in combination of two or more.
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設定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、めっき浴安定性および耐久性が悪化し、めっき浴の構成成分が分解する場合がある。100mg/Lを超えると、めっき付きまわりの悪化、およびめっき皮膜の外観ムラが生じる場合がある。 The compounding amount of the crystal modifier can be appropriately set within the range not impairing the object of the present invention, 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. L. When the blending amount of the crystal modifier is less than 0.1 mg / L, there are cases where the components around the plating bath are deteriorated due to deterioration of the plating around, plating bath stability and durability. When it exceeds 100 mg / L, deterioration around the plating and uneven appearance of the plating film may occur.
(4)亜硫酸カリウム(伝導塩)
本発明の電解金めっき浴においては、伝導塩として亜硫酸カリウムを使用する。
(4) Potassium sulfite (conductive salt)
In the electrolytic gold plating bath of the present invention, potassium sulfite is used as a conductive salt.
本発明の電解金めっき浴における亜硫酸カリウム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 potassium sulfite in the electrolytic gold plating bath of the present invention can be appropriately set within the range not impairing the object of the present invention, but is preferably the following blending amount.
亜硫酸カリウムの配合量は、通常5〜150g/Lとするが、好ましくは10〜150g/L、より好ましくは50〜100g/L、特に好ましくは60〜90g/Lである。亜硫酸カリウムの配合量が5g/L未満であると、バンプ形状の膨らみを充分に抑制してバンプ表面を平坦とすることができない。更に、めっき付きまわりおよび液安定性が悪化し、めっき浴の分解が生じる場合がある。150g/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 blending amount of potassium sulfite is usually 5 to 150 g / L, preferably 10 to 150 g / L, more preferably 50 to 100 g / L, and particularly preferably 60 to 90 g / L. When the blending amount of potassium sulfite is less than 5 g / L, the bump surface cannot be sufficiently bulged to make the bump surface flat. Further, the surroundings of the plating and the liquid stability are deteriorated, and the plating bath may be decomposed. If it exceeds 150 g / L, the limit current density may be reduced, resulting in burnt plating.
本発明のめっき浴には、伝導塩として亜硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウム等のナトリウム塩は実質的に含まれない。めっき浴に含まれるナトリウムは、金源である亜硫酸金ナトリウム由来のものに限られる。 The plating bath of the present invention is substantially free of sodium salts such as sodium sulfite and sodium sulfate as conductive salts. Sodium contained in the plating bath is limited to that derived from sodium gold sulfite as a gold source.
(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。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(2から5価の多価カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸)塩等を単独で用いても良いし、2種以上を用いることもできる。
(5) Buffer Agent The buffer 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 acids such as phosphates and borates, organic acids such as citrates, phthalates and ethylenediaminetetraacetates (divalent to pentavalent polycarboxylic acids, hydroxycarboxylic acids) May be used, or two or more kinds may be used.
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1〜30g/Lとするが、好ましくは2〜15g/L、特に好ましくは2〜10g/Lである。緩衝剤の配合量が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じる場合がある。30g/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 blending amount of the buffer in the non-cyan electrolytic gold plating bath of the present invention is usually 1 to 30 g / L, preferably 2 to 15 g / L, particularly preferably 2 to 10 g / L. When the blending amount of the buffering agent is less than 1 g / L, the solution stability may deteriorate due to a decrease in pH, and the plating bath components may be decomposed. If it exceeds 30 g / L, the limit current density may be reduced, resulting in burnt plating.
(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.
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の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 amphoteric surfactants include betaine amphoteric surfactants such as 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, amidopropyl hydroxysulfobetaine laurate, and fatty acid amidopropyl betaine; Examples thereof include aminocarboxylate-based amphoteric surfactants such as N-carboxyethyl-N-hydroxyethylethylenediamine alkali salts; imidazoline derivative-based amphoteric surfactants.
ポリアルキレングリコールの配合量は、1mg/L〜6g/Lであり、好ましくは20〜3000mg/L、特に好ましくは100〜1000mg/Lである。一方、両性界面活性剤の配合量は通常0.1mg/L〜1g/Lであり、好ましくは5〜500mg/L、特に好ましくは10〜300mg/Lである。ポリアルキレングリコールと両性界面活性剤の配合量がいずれも上記範囲より少ない場合には、熱処理後のバンプの皮膜硬度が50Hv未満となり、更にバンプの表面を平坦な形状とすることができない。上記範囲を超える場合には、熱処理後のバンプの皮膜硬度が90Hv以上となり接合に適する硬度が得られない。 The blending amount of the polyalkylene glycol is 1 mg / L to 6 g / L, preferably 20 to 3000 mg / L, particularly preferably 100 to 1000 mg / L. On the other hand, the compounding amount of the amphoteric surfactant is usually 0.1 mg / L to 1 g / L, preferably 5 to 500 mg / L, particularly preferably 10 to 300 mg / L. When the blending amount of the polyalkylene glycol and the amphoteric surfactant is less than the above range, the film hardness of the bump after heat treatment is less than 50 Hv, and the bump surface cannot be made flat. When exceeding the above range, the film hardness of the bump after the heat treatment is 90 Hv or more, and a hardness suitable for bonding cannot be obtained.
ポリアルキレングリコールと両性界面活性剤は、どちらか一方のみを使用してもよいし、両方を併用してもよい。両方を併用する場合は、両者の配合量は上記各範囲内で、目的に合わせて適宜調節する。 Only one of the polyalkylene glycol and the amphoteric surfactant may be used, or both may be used in combination. When both are used in combination, the blending amount of both is appropriately adjusted in accordance with the purpose within the above ranges.
ポリアルキレングリコールを使用する場合、熱処理後の金バンプの皮膜硬度を異方導電用接着フィルムの接合に適した50〜90Hvとするために、分子量200〜6000、好ましくは400〜2000、より好ましくは400〜1000のものを使用する。分子量が6000を超えると、熱処理後の皮膜硬度を50〜90Hvとするために、配合量1mg/L未満の極めて低い濃度とする必要がある。このような低濃度の配合量のめっき液は、濃度管理が難しく実用的でない。 When polyalkylene glycol is used, the molecular weight is 200 to 6000, preferably 400 to 2000, more preferably in order to set the film hardness of the gold bump after heat treatment to 50 to 90 Hv suitable for bonding of the anisotropic conductive adhesive film. The thing of 400-1000 is used. When the molecular weight exceeds 6000, in order to make the film hardness after heat treatment 50 to 90 Hv, it is necessary to make the concentration very low with a blending amount of less than 1 mg / L. A plating solution having such a low concentration is difficult to control the concentration and is not practical.
分子量6000以下のポリアルキレングリコールの配合量を調整することにより、めっきにより形成される皮膜の硬度を50〜90Hvの範囲で所望の値に調整することが可能である。低分子量のポリアルキレングリコールの場合は配合量を多くすることにより、高分子量の場合は配合量を少なくすることにより50〜90Hvの皮膜硬度を得ることができる。いずれの分子量においても、配合量を多くすることにより皮膜硬度が高くなり、90Hvに近い比較的高い硬度を得ることができる。 By adjusting the blending amount of polyalkylene glycol having a molecular weight of 6000 or less, it is possible to adjust the hardness of the film formed by plating to a desired value in the range of 50 to 90 Hv. In the case of a low molecular weight polyalkylene glycol, a coating hardness of 50 to 90 Hv can be obtained by increasing the blending amount, and in the case of a high molecular weight, decreasing the blending amount. In any molecular weight, the film hardness is increased by increasing the blending amount, and a relatively high hardness close to 90 Hv can be obtained.
例えば、熱処理後の皮膜硬度を70Hvとする場合には、分子量6000以下のポリアルキレングリコールの配合量を1mg/L〜6g/L、好ましくは20〜3000mg/Lとすることにより達成することができる。更に、この場合両性界面活性剤の配合量を10〜300mg/Lとすることが好ましい。 For example, when the film hardness after heat treatment is 70 Hv, it can be achieved by setting the blending amount of polyalkylene glycol having a molecular weight of 6000 or less to 1 mg / L to 6 g / L, preferably 20 to 3000 mg / L. . Furthermore, in this case, the amount of amphoteric surfactant is preferably 10 to 300 mg / L.
一般に、ポリアルキレングリコール又は両性界面活性剤の配合量を多くすることにより、熱処理による皮膜硬度の低下が減少する。更に、亜硫酸カリウムを配合し、ポリアルキレングリコール又は両性界面活性剤を配合しない場合はバンプ表面の高低差が充分に小さくならない。亜硫酸カリウムと、ポリアルキレングリコール又は両性界面活性剤の両方を加えた場合にのみ、バンプ表面の高低差及び皮膜硬度の両方が望ましい値になる。 In general, increasing the amount of polyalkylene glycol or amphoteric surfactant reduces the decrease in film hardness due to heat treatment. Furthermore, when potassium sulfite is blended and polyalkylene glycol or amphoteric surfactant is not blended, the bump surface height difference is not sufficiently reduced. Only when both potassium sulfite and polyalkylene glycol or amphoteric surfactant are added, both the height difference of the bump surface and the film hardness become desirable values.
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 may be appropriately used within a range not impairing the object of the present invention.
pH調整剤としては、例えば酸として硫酸、亜硫酸水、りん酸等、アルカリとして水酸化カリウム、アンモニア水等が挙げられる。 Examples of the pH adjuster include sulfuric acid, aqueous sulfite, phosphoric acid and the like as acid, and potassium hydroxide, aqueous ammonia and the like as alkali.
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半導体ウエハへバンプを形成する際には、常法に従ってめっき操作を行えば良い。例えば、UBM層としてTi-Wスパッタ膜、その上にAuスパッタ膜等を形成したウエハにマスク材を用いてマスキングを行う。その後、ウエハを被めっき物として電解金めっきを行う。次いでマスク材を溶剤に溶解させて除去する方法等がある。マスク材を除去した後、UBM層の金バンプに被覆されていない部分をエッチング等により除去し、ウエハの熱処理を行う。 When bumps are formed on a semiconductor 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, masking is performed on a wafer having a Ti—W sputtered film as an UBM layer and an Au sputtered film formed thereon as a mask material. Thereafter, electrolytic gold plating is performed using the wafer as an object to be plated. Next, there is a method of removing the mask material by dissolving it in a solvent. After removing the mask material, the portion of the UBM layer that is not covered with the gold bumps is removed by etching or the like, and the wafer is heat-treated.
マスク剤には、ノボラック系ポジ型フォトレジストを使用することができる。市販品としては、例えばLA−900、HA−900(以上、東京応化工業株式会社製)等を挙げることができる。 A novolac positive photoresist can be used as the masking agent. As a commercial item, LA-900, HA-900 (above, Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. make) etc. can be mentioned, for example.
めっき温度は通常40〜70℃とするが、好ましくは50〜65℃である。めっき浴の温度が40〜70℃の範囲を外れると、めっき皮膜が析出しにくい場合や、めっき浴が不安定となりめっき浴成分の分解が生じる場合がある。 The plating temperature is usually 40 to 70 ° C, preferably 50 to 65 ° C. If the temperature of the plating bath is out of the range of 40 to 70 ° C., the plating film may be difficult to deposit, or the plating bath may become unstable and decomposition of the plating bath components may occur.
めっきに使用する設定電流密度はめっき液の組成、温度等の条件により適切な範囲が異なるので一義的に決定することは難しい。金濃度が8〜15g/L、60℃のめっき浴温度の条件下においては、通常2.0A/dm2以下、好ましくは0.2〜1.2A/dm2である。設定電流密度が上記範囲を外れると、作業性が悪くなる場合や、めっき皮膜外観やめっき皮膜特性に異常が生じる場合、または著しくめっき浴が不安定となり、めっき浴成分の分解が生じる場合がある。 The set current density used for plating is difficult to determine uniquely because the appropriate range varies depending on the conditions such as the composition and temperature of the plating solution. Under conditions of a gold concentration of 8 to 15 g / L and a plating bath temperature of 60 ° C., it is usually 2.0 A / dm 2 or less, preferably 0.2 to 1.2 A / dm 2 . If the set current density is out of the above range, workability may be deteriorated, the appearance of the plating film and the plating film characteristics may be abnormal, or the plating bath may become extremely unstable, resulting in decomposition of the plating bath components. .
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分解が生じる場合がある。一方pHが10.0を超えると、マスク材が溶解し、所望の金バンプ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 may become extremely unstable and decomposition may occur. On the other hand, if the pH exceeds 10.0, the mask material may be dissolved and a desired gold bump or the like may not be formed.
金バンプの熱処理温度は、200〜400℃、好ましくは200〜300℃とする。熱処理時間は5分以上とするが、好ましくは30〜60分である。熱処理はチャンバー内部を設定温度で一定時間保持できるファインオーブン等を用いて行う。 The heat treatment temperature of the gold bump is 200 to 400 ° C., preferably 200 to 300 ° C. The heat treatment time is 5 minutes or longer, preferably 30 to 60 minutes. The heat treatment is performed using a fine oven or the like that can hold the interior of the chamber at a set temperature for a certain period of time.
本発明の非シアン系電解金めっき浴は、金源およ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 has two turns (one turn when the entire amount of gold in the plating bath is consumed for plating) by supplementing and managing the gold source and other components constituting the plating bath. You can achieve the above use.
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通のとれるものであれば被めっき物を選ばない。ノボラック系ポジ型フォトレジストをマスク材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ウエハなど化合物ウエハ上にバンプを形成する際に特に好適に使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 conductive. It can be particularly suitably used when bumps are formed on a compound wafer such as a silicon wafer or a Ga / As wafer patterned using a novolac positive photoresist as a mask material.
第1図は、本発明の金めっき浴を用いて半導体ウエハ上に形成した金バンプの一例を示す断面図である。第1図中、1は半導体ウエハ、1’は半導体ウエハの表面に形成された集積回路を含む回路層、2はAl電極、3はパッシベーション膜、3aはパッシベーション膜の開口部、4はTiWスパッタ膜、5は金スパッタ膜、6はTiWスパッタ膜4と金スパッタ膜5とからなるUBM層、7は金バンプ、7’は金バンプ7の表面、8はレジスト膜、8aはレジスト膜の開口部である。金バンプの表面7’は平坦に形成されており、中央部7’aとレジスト膜に接する周端部7’bとの高低差(ウエハ1からの距離の差)は1.8μm以内で、1.7μm以内が好ましく、1.6μm以内がより好ましく、1.5μm以内が特に好ましい。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of gold bumps formed on a semiconductor wafer using the gold plating bath of the present invention. In FIG. 1, 1 is a semiconductor wafer, 1 ′ is a circuit layer including an integrated circuit formed on the surface of the semiconductor wafer, 2 is an Al electrode, 3 is a passivation film, 3a is an opening of the passivation film, and 4 is TiW sputtering.
第2図は、第1図に示す金バンプを形成した半導体チップをプリント配線基板に取り付けた状態を示す断面図である。第1図と同一部分には同じ符号を付してその説明を省略する。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the semiconductor chip on which the gold bump shown in FIG. 1 is formed is attached to a printed wiring board. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
プリント配線基板10の硬質基板11上には、銅等の導電性材料で形成された基板配線パターン12が形成されている。基板配線パターン12には、金等の導電性材料で形成された基板電極14が形成されている。一方、プリント配線基板10と平行に基板10に取り付けられた半導体チップ16には、基板電極14に対向して金バンプ7が形成されている。上記基板電極14と金バンプ7とは、異方性導電接着剤20により接合されている。硬質基板11と半導体ウエハ1との間は、封止材18により封止されている。
A
硬質基板11の材質は硬質プリント配線基板に使用されるものであれば特に制限されないが、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、セラミック等を挙げることができる。封止材18としては、通常半導体チップの封止に使用される公知の樹脂を使用することができる。硬質基板11上への基板配線パターン10、基板電極14の形成は、蒸着、めっき、金属薄膜のエッチング、導電塗料の塗布等により行う。
The material of the
プリント配線基板10上への半導体チップ16の取り付け方法は、以下のようにして行う。まず基板電極14の上方に金バンプ7が位置するよう半導体チップ16を位置決めし、フィルム状異方性導電接着剤20を挟んで半導体チップ16をプリント配線基板10上に載せる。次いで異方性導電接着剤20を介して金バンプ7と基板電極14とを熱圧着する。プリント配線基板10への半導体チップ16の取り付けにより、回路層1’内に形成された集積回路の電極としての金バンプ7と、基板配線パターン12上に形成された基板電極14とは、異方性導電接着剤20を介して接続される。
A method of attaching the
表1〜4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、亜硫酸金アンモニウムは、Au量についての濃度を示してある。 A non-cyan electrolytic gold plating bath was prepared with the formulation shown in Tables 1-4. The unit of blending concentration of each raw material is g / L unless otherwise specified. However, Na 3 Au (SO 3 ) 2 and gold ammonium sulfite indicate the concentration with respect to the amount of Au.
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)を用いた。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15μmの膜厚を有する金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。 As the object to be plated, a silicon wafer having a bump opening patterned with a novolac positive photoresist (base cross-sectional composition is a gold sputtered film / TiW / SiO 2 ) was used. An object to be plated was immersed in 1 L of the prepared non-cyan electrolytic gold plating bath and energized to form a gold plating film having a thickness of 15 μm. The current efficiency of the non-cyan electrolysis gold plating bath is usually 100% under normal plating operation conditions.
所定膜厚を有する皮膜を形成した後、マスク材を除去し、形成したバンプの形状、浴安定性、めっき皮膜外観、皮膜硬度(未熱処理および300℃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および基準にて評価を行った。結果を表1〜4に併せて示す。 After forming a film with a predetermined film thickness, the mask material is removed, the shape of the formed bump, bath stability, plating film appearance, film hardness (after non-heat treatment and heat treatment at 300 ° C. for 30 minutes), iodine in the Au sputtered film The etching property by the system etchant was evaluated by the following method and criteria. A result is combined with Tables 1-4 and shown.
〔バンプ表面の高低差(μm)〕
図1に示すように、シリコンウエハ1上にノボラック系ポジ型フォトレジスト8を使用して、長辺80〜20μm、短辺80〜20μmの長方形状開口部を有するパターンニングを行った。電解金めっき浴を用いてめっきを施した後、ノボラック系ポジ型フォトレジストを溶剤であるメチルエチルケトンで溶解した。得られたバンプについて、キーエンス社製レーザー顕微鏡VK−9710を用いてバンプ上面の最高点と上面外側の最下点の差を高低差として計測し、平滑さの指標とした。なお、通常バンプめっき用途において求められる高低差は3μm以下であるが、望ましくは2μm以下であり、さらに望ましくは1.5μm以下である。
[Bump surface height difference (μm)]
As shown in FIG. 1, patterning having a rectangular opening with a long side of 80 to 20 μm and a short side of 80 to 20 μm was performed on the
〔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: めっき浴中の成分が分解した。
× : 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。
[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 components in the plating bath were decomposed.
X: Precipitation of gold was observed in the plating bath at a level that can be seen with the naked eye.
Δ: Slight gold precipitation was observed in the plating bath. Level that can be observed by filtering with 0.2μm membrane filter.
○: No precipitation of gold 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。
[Appearance of plating film]
The appearance of the surface film of the gold bump formed on the object to be plated was observed and evaluated according to the following criteria.
X: The color is red, dendrite-like precipitation is observed, unevenness is observed, or burns occur.
Δ: No abnormal precipitation, but 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のバンプ部位を用い、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。中硬度用途のバンプにおいて求められる特性としては、アニール後の皮膜硬度が70Hv程度である。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。
[Film hardness (Vickers hardness; Hv)]
Using a specific bump portion formed on the object to be plated, the film hardness (unheated and after heat treatment at 300 ° C. for 30 minutes) was measured with a Vickers hardness meter. As a characteristic required for bumps for medium hardness, the film hardness after annealing is about 70 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、アルコール系リンス液でとも洗いした後、エタノールを噴霧してドライヤーで乾燥した。その後、金属顕微鏡を用いて50〜200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 solution, 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 a magnification of 50 to 200 times using a metal microscope, and evaluated according to the following criteria.
X: Unevenness is observed on the surface of bumps 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 the bumps on the workpiece.
〔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(金パンプ)およ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(金パンプ)およ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、概ね良好であるものの一部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 pump) and the non-cyan electrolysis gold plating bath after the plating treatment.
Δ: Although the above evaluation results regarding the formed gold plating film (gold pump) and the non-cyan electrolysis gold plating bath after the plating treatment were generally good, some unfavorable results were included.
○: The above-described evaluation results regarding the formed gold plating film (gold pump) and the non-cyan electrolysis gold plating bath after the plating treatment were all good results.
実施例、比較例を比較することにより、以下のことが明らかである。
(1)亜硫酸カリウムは、バンプ表面の高低差を低減させる効果が原則としてある。亜硫酸カリウムを含む実施例1〜20の高低差1.01〜1.56は、亜硫酸カリウムのかわりに亜硫酸ナトリウムを含む比較例2〜12との高低差1.85〜3.11と比較して、バンプ表面の高低差が明らかに小さい。
(2)ポリアルキレングリコール、両性界面活性剤は、300℃熱処理後の皮膜硬度の低下を少なくする効果が原則としてある。ポリアルキレングリコール又は両性界面活性剤を含む実施例1〜20は、300℃熱処理後の皮膜硬度が適度(50〜90Hv)である。これに対し、ポリアルキレングリコールと両性界面活性剤を含まない比較例1、2の硬度は45Hv、43Hvと低い。
(3)しかし、単に亜硫酸カリウムを加えるだけでは、バンプ表面の高低差は充分小さくならない。比較例1は、実施例1〜20と同量の亜硫酸カリウムを加えているにもかかわらず、高低差が大きい(1.83)。亜硫酸カリウムにポリアルキレングリコール又は両性界面活性剤を加えることにより、はじめて高低差は1.56以下(実施例1〜20)になる。
By comparing the examples and comparative examples, the following is clear.
(1) In principle, potassium sulfite has the effect of reducing the height difference on the bump surface. The height difference of 1.01 to 1.56 of Examples 1 to 20 containing potassium sulfite is compared with the height difference of 1.85 to 3.11 with Comparative Examples 2 to 12 containing sodium sulfite instead of potassium sulfite. The bump surface height difference is clearly small.
(2) Polyalkylene glycols and amphoteric surfactants have the effect of reducing the decrease in film hardness after heat treatment at 300 ° C. In Examples 1 to 20 containing a polyalkylene glycol or an amphoteric surfactant, the film hardness after heat treatment at 300 ° C. is moderate (50 to 90 Hv). On the other hand, the hardness of the comparative examples 1 and 2 which does not contain polyalkylene glycol and an amphoteric surfactant is as low as 45Hv and 43Hv.
(3) However, simply adding potassium sulfite does not sufficiently reduce the bump surface height difference. Although the comparative example 1 has added the same amount of potassium sulfite as Examples 1-20, the difference in elevation is large (1.83). By adding polyalkylene glycol or amphoteric surfactant to potassium sulfite, the difference in height becomes 1.56 or less (Examples 1 to 20) for the first time.
1 半導体ウエハ
1’ 回路層
2 Al電極
3 パッシベーション膜
3a パッシベーション膜の開口部
4 TiWスパッタ膜
5 金スパッタ膜
6 UBM層
7 金バンプ
7’ 金バンプの表面
8 レジスト膜
8a レジスト膜の開口部
10 プリント配線基板
11 硬質基板
12 基板配線パターン
14 基板電極
16 半導体チップ
18 封止材
20 異方性導電接着剤
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記亜硫酸金アルカリ塩に由来する亜硫酸ナトリウム以外の亜硫酸ナトリウムを含まないバンプ形成用非シアン系電解金めっき浴。 1 to 20 g / L of gold sulfite alkali salt or gold ammonium sulfite as a gold amount, 5 to 150 g / L of a conductive salt composed of a crystal modifier and potassium sulfite alone, and 1 mg / L of a polyalkylene glycol having a molecular weight of 200 to 6000 A non-cyan electrolysis gold plating bath for bump formation containing ˜6 g / L and / or amphoteric surfactant 0.1 mg to 1 g / L, and a water-soluble amine and / or buffer ,
A non-cyan electrolytic gold plating bath for bump formation which does not contain sodium sulfite other than sodium sulfite derived from the gold sulfite alkali salt.
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