JPH0379794A - メッキ液の管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 メッキ液の管理方法に関し、 メッキ液の劣化度を監視することを目的とし、メッキ液
について使用に先立って使用環境における電気伝導度と
有機物含有量との特性直線を求めておき、該メッキ液を
使用してメッキ処理を行う過程で適時メッキ液を抽出し
、該メッキ液について電気伝導度と有機物含有量とを測
定し、前記特性直線からのずれからメッキ液の劣化度を
判定することを特徴とするメッキ液の管理方法。

〔産業上の利用分野〕

本発明はメッキ液の劣化度を監視する方法に関する。

メッキ処理を行う対象金属には各種のものがあり、それ
ぞれ用途により金属が使い分けされているが、貴金属に
ついてはメッキ液が高価なことから、管理を充分に行っ
て使用可能期間を伸ばすことが必要である。

特に、金（Ａｕ）は化学的に安定であって酸化しないこ
とから、電子部品例えばコネクタの接点など挿抜によっ
ても接触抵抗の変化が少ないことが必要な個所や、厚膜
集積回路と接合するリードフレームの接点位置や、また
半導体チップにおいてはワイヤボンディングを必要とす
るバンブなどの位置に金の選択メッキが行われている。

〔従来の技術〕

金は高価なことから必要とする位置のみにメッキを行う
のがよく、この選択メッキを行うのにレジストが使用さ
れている。

すなわち、メッキ液に浸る部分にレジストを被覆し、写
真蝕刻技術（フォトリソグラフィ）を用いて選択メッキ
を行う部分のみを窓開けしてメッキが行われている。

この場合、レジストはなるべくメッキ液に溶解しにくい
材料を使用する必要があるが、多少なりともメッキ液へ
の溶解が避けられない。

また、従来のシアン系の金メッキ液は有毒なことから非
シアン系メッキ液が多用されるようになっているが、前
者に較べて液の変化や液の劣化が金メッキの品質に敏感
に影響している。

また、メッキ液は約７０°Ｃの比較的高温で使用される
ために水分が容易に蒸発し、そのためメッキ液の成分濃
度が増加し易い。

第２図は上記の部品或いは材料の選択メッキによく使用
される噴流式メッキ装置の構成を示す断面図であって、
例として半導体ウェハに形成されている多数の素子のバ
ンブに金メッキを施す場合を示している。

素子形成が終わった半導体ウェハは、この上にメッキ液
に対して熔解性の少ないレジストをスピンコードした後
、バンプ形成位置のみを窓開けしておく。

か＼る半導体ウェハｌはメッキ槽２の中の処理カップ３
に設けである支持枠上に載置し、裏側から蓋４とスプリ
ングにより固定すると共に電源５の陰極に結線する。

また、支持枠の裏側には陽極６が設けられていて、電源
４の陽極に結線されている。

また、メッキ槽２の傍らにはメッキ液槽７があってメッ
キ槽２とその中の処理カップ３とそれぞれパイプにより
繋がっており、メッキ液槽７のメッキ液８はポンプ９に
より処理カップ３に供給され、ウェハ１に当たって溢れ
たメッキ液８は処理カンブ３の外側を通ってメッキ液槽
７に戻り、この循環を繰り返している。

また、メッキ液槽７にはメッキ原液と純水が補給される
よう構成されている。

噴流式メッキ装置はこのような構成をとり、設定した時
間の経過ごとにウェハ１の交換を行い、連続的にメッキ
が行われている。

か＼る量産工程において、金メッキの品質維持のために
はメッキ液の管理が重要であるが、従来はｐＨの測定と
金濃度の測定が行われていたに過ぎなかった。

こ＼で、ｐＨは連続的に測定が可能であるが、金濃度の
測定は定時例えば１日に一回ずつメッキ液をサンプリン
グし、分析を行っていたが、これでは正確に劣化度を測
定することはできなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

非シアン系の金メッキ液は安全性の見地からシアン系の
メッキ液に代わってよく用いられているが、この液を用
いる場合、金メッキの品質は液の変化や劣化に敏感に影
響している。

一方、金メッキはレジストを被覆した対象物に行う場合
が多く、この場合はレジストの溶解が起こり、これによ
り液の劣化が生じ易い。

然し、従来のｐＨ測定と、金濃度の分析だけでは液の劣
化度を充分に把握できないことが問題である。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題はメッキ液について使用に先立って使用環境
における電気伝導度と有機物含有量との特性直線を求め
ておき、このメッキ液を使用してメッキ処理を続ける過
程で適時メッキ液を抽出し、このメッキ液について電気
伝導度と有機物含有量とを測定し、前の特性直線からの
ずれからメッキ液の劣化度を判定するメッキ液の管理方
法により解決することができる。

〔作用〕

金メッキは被処理物にレジストを被覆し、メッキ位置を
窓開けして選択メッキを行う場合が多く、液の劣化はレ
ジストの溶解によることが多い点に着目した。

そして、溶解したレジストの量をＴＯＣ針（Ｔｏ　ｔａ
　１０ｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｎｔｅｎｔの略）で測り、こ
れと電気伝導度との関係を調べた結果、溶解したレジス
トは殆ど電気伝導度の増加には寄与していないことを発
見した。

こ＼で、ＴＯＣ計の測定原理はサンプリングした液に紫
外線の照射を行って有機化合物を構成する炭素（Ｃ）原
子間を結ぶ鎖を切って酸化させ、炭酸ガス（Ｃｏ、）と
することにより炭素含有量を測定する装置である。

本発明は連続的に金メッキを行っている過程で、適時メ
ッキ液をサンプリングし、このＴＯＣＩ（！−電気伝導
度を測定することにより液の劣化度を監視するものであ
る。

こ覧で、予め劣化していないメッキ液についてＴＯＣと
電気伝導度の関係を求めておく必要があるが、これには
次のような関係がある。

■　メッキ液は水分が蒸発して濃縮されるに従って単位
容量当たりの電気伝導度は増し、ＴＯＣｉｉも増す。

然し、液を希釈して基準濃度にすれば元の値に戻る。

■　メッキ原液を補充する場合には界面活性剤や濃度分
極緩和剤など有機物の量も増すために、電気伝導度は増
し、ＴＯＣＩも増す。

そこで、これらの関係を示す特性直線を予め求めておき
、メッキ液を連続使用する過程で液をサンプリングし、
電気伝導度とＴＯＣを測定した場合に、この特性直線か
らのずれから劣化度すなわちレジストの溶解程度を推定
し、予め、メッキの品質低下と特性直線のズレとの関係
を求めておくことにより、メッキの品質が低下する前に
液の交換を行うものである。

（実施例） メッキ液として亜硫酸金ナトリウムを主成分とするメッ
キ液（品名、テンペレジストに−９１３，日本高純度化
学■）を用い、液温を７０°ＣとしてＴＯＣと電気伝導
度の関係を求め、第１図において破線で示す基準線１０
を得た。

一方、この液を用い、第２図に示す噴流式メッキ装置を
用い、レジストを被覆し、バンプ形成位置を窓開けした
Ｓｉウェハを試料として、１００μｍ角のバンプ形成位
置に厚さが３０μｍの金をストレートバンブ法で形成す
るメッキ作業を行った結果、ＴＯＣと電気伝導度の関係
は実線１１のように変化し、基準線１０よりのずれが大
きくなった。

これはレジストの溶解によるＴＯＣの増加のためである
が、メッキの品質も低下しており、メッキ液の交換時期
にきていることを示した。

〔発明の効果〕

従来のメッキ液の管理はｐＦＩの測定と全濃度の測定で
行われているが、これでは液の劣化を正確に把握するこ
とばできなかったが、メッキ液の電気伝導度とＴＯＣを
測り、これより劣化の程度を知る本発明の実施により液
の寿命を把握することができ、高品質のメッキを行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気伝導度とＴＯＣとの関係図、第２図は噴流
式メッキ装置の構成を示す断面図、である。 図において、 １はウェハ、　　　　　　　２はメッキ槽、３は処理カ
ップ、　　　　　５は電源、６は陽極、　　　　　　　
　８はメッキ液、１０は基準線、 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メッキ液について使用に先立ち、使用環境における電気
   伝導度と有機物含有量との特性直線を求めておき、該メ
   ッキ液を使用してメッキ処理を行う過程で適時メッキ液
   を抽出し、該メッキ液について電気伝導度と有機物含有
   量とを測定し、前記特性直線からのずれからメッキ液の
   劣化度を判定することを特徴とするメッキ液の管理方法
   。