JP7015975B2 - 錫又は錫合金めっき液 - Google Patents
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Description
実施例1-1~1~15、実施例2-1~2-12、比較例1-1~1-11、比較例2-1~2-13において使用されるアミン系界面活性剤(C1)であるポリオキシエチレンアルキルアミン(C1-1~C1-11)の各構造式を表1に示す。
<実施例1-1>
メタンスルホン酸Sn水溶液に、遊離酸としてのメタンスルホン酸と、酸化防止剤としてカテコールとを混合して、均一な溶液となった後、更に界面活性剤として上記No.C1-3のポリオキシエチレンアルキルアミン(質量平均分子量:800)と上記No.C2-4のポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの縮合体(質量平均分子量:3100、ポリアルキレンオキシド基のEO基:PO基(モル比)=15:40)を加えた。そして最後にイオン交換水を加えて、下記組成のSnめっき液を建浴した。なお、メタンスルホン酸Sn水溶液は、金属Sn板をメタンスルホン酸水溶液中で電解させることにより調製した。
メタンスルホン酸Sn(Sn2+として):80g/L
メタンスルホン酸(遊離酸として):150g/L
カテコール:1g/L
アミン系界面活性剤C1-3:5g/L
ノニオン系界面活性剤C2-4:5g/L
イオン交換水:残部
実施例1-6~1-10、実施例2-1、2-2、2-5~2-8、2-11、2-12、比較例1-2、1-3、1-5、1-6、1-9~1-11、比較例2-1、2-3~2-5、2-7、2-9~2-11、2-13では、アミン系界面活性剤(C1)及びノニオン系界面活性剤(C2又はC3)として、表1~表3に示す性状の界面活性剤を用いた。それ以外は、実施例1と同様にして、上記実施例及び上記比較例のSnめっき液を建浴した。なお、比較例1-11では、アミン系界面活性剤(C1)を用いなかった。比較例2-13では、ノニオン系界面活性剤(C2及び/又はC3)を用いなかった。
<実施例1-2>
メタンスルホン酸Sn水溶液に、遊離酸としてのメタンスルホン酸と、酸化防止剤としてカテコールと、錯化剤としてチオ尿素と、光沢剤としてベンズアルデヒドを混合して溶解させた後、更にメタンスルホン酸Ag液を加えて混合した。混合によって均一な溶液となった後、更に界面活性剤として上記No.C1-4のポリオキシエチレンアルキルアミン(質量平均分子量:1300)と上記C2-4のポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの縮合体(質量平均分子量:3100、ポリアルキレンオキシド基のEO基:PO基(モル比)=15:40)を加えた。そして最後にイオン交換水を加えて、下記組成のSnAgめっき液を建浴した。なお、メタンスルホン酸Sn水溶液は、金属Sn板を、メタンスルホン酸Ag水溶液は、金属Ag板を、それぞれメタンスルホン酸水溶液中で電解させることにより調製した。
メタンスルホン酸Sn(Sn2+として):80g/L
メタンスルホン酸Ag(Ag+として):1.0g/L
メタンスルホン酸(遊離酸として):150g/L
カテコール:1g/L
チオ尿素:2g/L
ベンズアルデヒド:0.01g/L
アミン系界面活性剤C1-4:3g/L
ノニオン系界面活性剤C2-4:4g/L
イオン交換水:残部
実施例1-4、1-11、1-13、1-15、実施例1-6、2-12、比較例1-1、1-4、1-8、比較例2-6、2-12では、界面活性剤として、表1~表3に示す性状の界面活性剤を用いた。それ以外は、実施例1-2と同様にして、上記実施例及び上記比較例のSnAgめっき液を建浴した。
<実施例1-3>
メタンスルホン酸Sn水溶液に、遊離酸としてのメタンスルホン酸と、酸化防止剤としてカテコールと、錯化剤としてチオ尿素とを混合して溶解させた後、更にメタンスルホン酸Cu液を加えて混合した。混合によって均一な溶液となった後、更に界面活性剤として上記No.C1-6のポリオキシエチレンアルキルアミン(質量平均分子量:650)と上記C2-4のポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの縮合体(質量平均分子量:3100、ポリアルキレンオキシド基のEO基:PO基(モル比)=15:40)を加えた。そして最後にイオン交換水を加えて、下記組成のSnCuめっき液を建浴した。なお、メタンスルホン酸Sn水溶液は、金属Sn板を、メタンスルホン酸Cu水溶液は、金属Cu板を、それぞれメタンスルホン酸水溶液中で電解させることにより調製した。
メタンスルホン酸Sn(Sn2+として):80g/L
メタンスルホン酸Cu(Cu2+として):0.5g/L
メタンスルホン酸(遊離酸として):150g/L
カテコール:1g/L
チオ尿素:2g/L
アミン系界面活性剤C1-6:3g/L
ノニオン系界面活性剤C2-4:3g/L
イオン交換水:残部
実施例1-5、1-12、1-14、実施例2-4、2-10、比較例1-7、比較例2-2、2-8では、界面活性剤として、表1~表3に示す性状の界面活性剤を用いた。それ以外は、実施例1-3と同様にして、上記実施例及び上記比較例のSnCuめっき液を建浴した。
メタンスルホン酸Sn水溶液に、遊離酸としてのメタンスルホン酸と、酸化防止剤としてカテコールとを混合して、均一な溶液となった後、更に界面活性剤として上記No.C1-4のポリオキシエチレンアルキルアミン(質量平均分子量:1300)と、上記C2-4のポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの縮合体(質量平均分子量:3100、ポリアルキレンオキシド基のEO基:PO基(モル比)=15:40)と、上記C3-4のポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの縮合体(質量平均分子量:3100、ポリアルキレンオキシド基のEO基:PO基(モル比)=15:40)を加えた。そして最後にイオン交換水を加えて、下記組成のSnめっき液を建浴した。なお、メタンスルホン酸Sn水溶液は、金属Sn板をメタンスルホン酸水溶液中で電解させることにより調製した。
メタンスルホン酸Sn(Sn2+として):80g/L
メタンスルホン酸(遊離酸として):150g/L
カテコール:1g/L
アミン系界面活性剤C1-3:5g/L
ノニオン系界面活性剤C2-4:3g/L
ノニオン系界面活性剤C3-4:2g/L
イオン交換水:残部
メタンスルホン酸Sn水溶液に、遊離酸としてのメタンスルホン酸と、酸化防止剤としてカテコールと、錯化剤としてチオ尿素と、光沢剤としてベンズアルデヒドを混合して溶解させた後、更にメタンスルホン酸Ag液を加えて混合した。混合によって均一な溶液となった後、更に界面活性剤として上記No.C1-4のポリオキシエチレンアルキルアミン(質量平均分子量:1300)と上記C2-6のポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの縮合体(質量平均分子量:3400、ポリアルキレンオキシド基のEO基:PO基(モル比)=20:40)と、上記C3-7のポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの縮合体(質量平均分子量:3800、ポリアルキレンオキシド基のEO基:PO基(モル比)=30:40)を加えた。そして最後にイオン交換水を加えて、下記組成のSnAgめっき液を建浴した。なお、メタンスルホン酸Sn水溶液は、金属Sn板を、メタンスルホン酸Ag水溶液は、金属Ag板を、それぞれメタンスルホン酸水溶液中で電解させることにより調製した。
メタンスルホン酸Sn(Sn2+として):80g/L
メタンスルホン酸Ag(Ag+として):1.0g/L
メタンスルホン酸(遊離酸として):150g/L
カテコール:1g/L
チオ尿素:2g/L
ベンズアルデヒド:0.01g/L
アミン系界面活性剤C1-4:3g/L
ノニオン系界面活性剤C2-6:2g/L
ノニオン系界面活性剤C3-7:2g/L
イオン交換水:残部
実施例1-1~1~15、実施例2-1~2-12、比較例1-1~1-11、比較例2-1~2-13、及び実施例3-1~3-2の3種類の建浴しためっき液を用いて、めっき膜(バンプ)を形成し、そのめっき膜のダイ内部(WID)での厚さの均一性とリフロー工程時のボイドの発生し易さを評価した。その結果を表4~表6に示す。
ウエハ(8インチ)の表面に、スパッタリング法によりチタン0.1μm、銅0.3μmの電気導通用シード層を形成し、そのシード層の上にドライフィルムレジスト(膜厚50μm)を積層した。次いで、露光用マスクを介して、ドライフィルムレジストを部分的に露光し、その後、現像処理した。こうして、図1に示すように、ウエハ1の表面に、直径が90μmの開口部2が、a:150μm、b:225μm、c:375μmの異なるピッチ間隔で形成されているパターンを有するレジスト層3を形成した。
WID=(最大高さ―最少高さ)/(2×平均高さ)×100
電流密度が4ASDのとき、WIDが5以下である場合、電流密度が8ASDのとき、WIDが15以下である場合、また電流密度が12ASDのとき、WIDが20以下である場合を、それぞれめっき膜厚が均一である基準とした。
電流密度を12ASDにしたときの上記(1)で作製したバンプ付ウエハのシード層をエッチングして、取り除いた後、リフロー装置を用いて240℃まで加熱して、バンプを溶融させた。放冷後、150μm、225μm、375μmの各ピッチ間隔で配列されているバンプ(計2000個)について、透過X線像を撮影した。撮影した画像を目視で観察し、バンプの大きさに対して1%以上の大きさのボイドが1つ以上見られた場合を「NG」とし、ボイドが見られない場合を「OK」とした。その結果を表4~表6の「ボイド」の欄に示す。
2 開口部
3 レジスト層
Claims (2)
- (A)少なくとも第一錫塩を含む可溶性塩、
(B)有機酸及び無機酸から選ばれた酸又はその塩、
(C)添加剤
を含む錫又は錫合金めっき液であって、
前記添加剤がアミン系界面活性剤(C1)とノニオン系界面活性剤(C2及び/又はC3)の2種類の界面活性剤を含み、
前記アミン系界面活性剤(C1)の錫又は錫合金めっき液での含有量は1~10g/Lでありかつ前記ノニオン系界面活性剤(C2及び/又はC3)の錫又は錫合金めっき液での含有量は1~10g/Lであり、
前記アミン系界面活性剤(C1)が次の一般式(1)で表されるポリオキシエチレンアルキルアミンであり、前記ノニオン系界面活性剤(C2又はC3)が次の一般式(2)又は一般式(3)で表されるポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンの縮合体であることを特徴とする錫又は錫合金めっき液。
- 前記添加剤が前記2種類の界面活性剤(C1, C2及び/又はC3)とは別の界面活性剤、錯化剤、光沢剤及び酸化防止剤のうち、2つ以上のその他の添加剤を更に含む請求項1記載の錫又は錫合金めっき液。
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