(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムを金濃度として１〜２０ｇ／Ｌと、
亜硫酸ナトリウムを５〜１５０ｇ／Ｌと、
１，２−ジアミノエタン、１，２-ジアミノプロパン、又は１，６−ジアミノヘキサンから選択される１種又は２種以上の組み合わせからなる結晶安定化剤を１〜１２ｇ／Ｌと、
Ｔｌ化合物、Ｐｂ化合物、又はＡｓ化合物から選択される１種又は２種以上の化合物からなる結晶調整剤を金属濃度として０．１〜１００ｍｇ／Ｌと、
緩衝剤と、
テトラメチレンスルホキシド、プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、スルホラン、３−ヒドロキシスルホラン、４，４−ジオキソ−１，４-オキサチアン、３−スルホレン、３―スルホレン−３−カルボン酸メチル、アセスルファムＫから選択される１種又は２種以上の化合物からなる光沢化剤を０．５〜１００ｍｍｏｌ／Ｌと、
を含有することを特徴とする金バンプ形成用非シアン系電解金めっき浴。
【請求項２】
パターニングされた半導体ウエハに、請求項１に記載の金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施す電解金めっき工程と、電解金めっきを施した前記半導体ウエハを、１５０〜４００℃で５分以上熱処理する熱処理工程とを有し、
電解金めっき工程後の表面高低差が２μｍであって、前記熱処理工程後の硬度が３５〜１２０ＨＶの金バンプを形成する、
ことを特徴とする金バンプ形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハを形成する際に用いる金バンプ形成用非シアン系電解金メッキ浴、及び該金バンプ形成用非シアン系電解金メッキ浴を用いる金バンプ形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板やガラス基板等に対する半導体ウエハの取り付けは、半導体ウエハ上の集積回路に形成される金バンプと、基板上に形成される基板電極とを接続する電極接合方法により行われている（特許文献１、２参照）。
【０００３】
具体的な電極接合方法としては、ワイヤボンディング法やフリップチップ法が知られている。ワイヤボンディング法とは、ワイヤを用いて金バンプと基板電極とを接合する接合方法をいう。フリップチップ法とは、基板上に半導体ウエハを載せて、金バンプと基板電極とを異方性導電接着剤で接合する接合方法をいう。
【０００４】
基板が、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｆｉｌｍ）等のパッケージ方式に用いられるフィルム状のフレキシブル基板である場合、金バンプと基板電極との接合は、主としてフリップチップ法で行われる。
【０００５】
フリップチップ法では、基板電極に形成された錫めっき層または金めっき層と、半導体ウエハ上に形成された金バンプとを、異方性導電接着剤を用いて熱圧着したり、共晶接合したりする。異方性導電接着剤とは、樹脂粒子にＮｉ／Ａｕめっき層を被覆させた導電粒子がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に均一に分散された接着剤をいう。共晶接合とは、熱圧着や超音波により共晶を形成させて基板電極と金バンプとを接合させる電極接合をいう。
【０００６】
近年は、半導体パッケージの製造工程を簡略にするため、また電極接合を確実に行うため、フィルム状の異方性導電接着剤を用いる電極接合方法が多用されている。
【０００７】
図１は、プリント配線基板に半導体チップを取り付けた状態の一例を示す断面図である。
図１によれば、プリント配線基板１０において、基板電極１３は、硬質基板１１の基板配線パターン１２が形成された面に形成される。
【０００８】
半導体チップ９は、半導体ウエハ１の一面に回路層１’が形成されている。回路層１’が形成されている面には、Ａｌ電極２、パッシベーション膜３、ＴｉＷスパッタ膜４、Ａｕスパッタ膜５、金バンプ７’が順次積層されている。金バンプ７’は、該積層構造において、Ａｌ電極２が配置される領域に形成され、金バンプ７’とＡｕスパッタ膜５との接合面と反対側の面が、プリント配線基板１０の基板電極１３との接合面７’ａとなる。
【０００９】
図１において、半導体チップ９は、金バンプ７’の接合面７’ａをプリント配線基板１０に向けて、プリント配線基板１０に重ねられる。その後、金バンプ７と基板電極１３とを、異方性導電接着剤２０を用いて電極接合することにより、プリント配線基板１０に取付けられる。半導体チップ９とプリント配線基板１０との間は、封止材１４で封止される。
【００１０】
上記の半導体チップ９のプリント配線基板１０に対する取付けでは、金バンプ７’と基板電極１３との接合面７’ａの平坦性の確保および金バンプ７’の硬度調整という課題がある。
【００１１】
＜接合面の平坦性の確保＞
導電性接着剤２０を用いて電極接合を行う場合、金バンプ７’と基板電極１３との接合力は、金バンプ７’の接合面７’ａと基板電極１３との電極接合時の接合面積（導電粒子が存在する領域）が大きいほど強くなる。しかし、従来の金バンプ７’の接合面７’ａは、平坦性が悪く、十分な接合面積を確保できる形状に形成されていなかった。
【００１２】
図２は、半導体チップ９の従来の金バンプ７’が形成されている部分の部分拡大断面図である。図２には、半導体チップが、図１に示される状態とは上下を反対に、すなわち半導体ウエハ１を下に、金バンプ７’の接合面７’ａを上にして、金バンプが形成されている部分を拡大して示されている。図２で用いられる符号は図１の符号と共通する。
【００１３】
図２では、接合面７’ａの中央部が、周縁部よりもＡｕスパッタ膜５側から突出した形状になっている。図２に示されるような突出形状では、金バンプ７’は突出形状の最先端部でしか基板電極１３と接触しない。
【００１４】
また、図示しないが、接合面７’ａがＡｕスパッタ膜５側へくぼんだ形状になる場合や、金バンプ７’の周縁部が切欠き形状になる場合もある。このような場合は、異方性導電接着剤２０中の導電粒子が、接合面７’ａのくぼみや切欠部に落ち込みやすく、導電粒子が接合面７’ａの一部に偏在することになる。
【００１５】
上記のように、金バンプ７’の接合面７’ａが平坦でない場合、接合面７’ａ全面を電極接合に利用することができない。すなわち、従来は、金バンプ７’の接合面７’ａと基板電極１３との電極接合時の接合面積が小さい場合が多い。そのため、金バンプ７’と基板電極１３との接合力が弱くなり、その後の組み立て工程において断線や接合不良による電気的欠陥をもたらす問題がある。
【００１６】
この問題を解決するため、金バンプ７’の接合面７’ａを、平坦な形状にして導電粒子を接合面７’ａの全面に均一に分布させ、基板電極との接合面積をできるだけ広く確保することが望まれている。
【００１７】
近年は、液晶の高機能化に伴い電極数が増加する一方で、パッケージコスト削減からＩＣチップの小型化が進んでいる。そのため、金バンプの形成においても、配置ピッチを狭くし、ＩＣチップのサイズを縮小することが要求されている。このような狭ピッチ対応の金バンプを用いて電極接合を行う場合は、金バンプの接合面を電極接合に最大限利用するため、接合面を平坦な形状にして十分な接合面積を確保することが求められる。  
【００１８】
＜金バンプの硬度調整＞
異方性導電接着剤２０を用いて電極接合を行う場合、金バンプ７’の硬度が、異方性導電接着剤２０中の導電粒子の硬度に対して低すぎると、熱圧着時に導電粒子が金バンプ７’中に埋まる。その場合、電極接合の際に金バンプ７’と基板電極１３との間で導電粒子が熱圧着されず、金バンプ７’と基板電極１３との電極接合が不十分になる。金バンプ７’の硬度が異方性導電接着剤２０中の導電粒子の硬度に対し高すぎると、熱圧着時に導電粒子が金バンプ７’に押しつぶされる。その場合、金バンプ７’と基板電極１３とは電極接合しない。
【００１９】
共晶接合を行う場合、金バンプ７’の硬度が、共晶を形成する相手金属の硬度に対して高すぎると、金バンプ７’が相手金属にめり込むことができず十分な共晶が形成されない。その場合、断線や接合不良による電気的欠陥が生じる。
【００２０】
従って、金バンプ７’の硬度は、電極接合に用いられる異方性導電接着剤中の導電粒子や、金バンプと共晶を形成する相手金属の硬度に応じて適切な硬度で形成されなければならない。
【００２１】
共晶接合と、異方性導電接着剤を用いる電極接合とは、金バンプに要求される硬度が異なる。金バンプの適切な硬度は、異方性導電接着剤を用いて電極接合を行う場合、熱処理後の硬度で５０〜１２０ＨＶ、共晶接合を行う場合、熱処理後の硬度で３５〜６０ＨＶである。適切な硬度に幅があるのは、導電粒子の種類や、相手金属の硬度により適切な硬度が異なること、また、導電粒子や相手金属を一義的に決められないことによる。
【００２２】
従って、金バンプの硬度を、適宜選択される導電粒子や相手金属の硬度に対応させて簡便に形成する方法が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開２００９−６２５８４号公報
【特許文献２】特開２００９−５７６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の課題は、共晶接合や、異方性導電接着剤を用いる電極接合において、基板電極との間に十分な接合力を生じる金バンプの形成に適した金バンプ形成用非シアン系電解めっき浴、該金バンプ形成用非シアン系電解めっき浴を用いた金バンプ形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の第一の態様は、亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムと、伝導塩と、結晶安定化剤と、結晶調整剤と、緩衝剤と、光沢化剤とを含有し、前記亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムの含有量は、金濃度として１〜２０ｇ／Ｌであり、前記伝導塩は亜硫酸ナトリウムであって、その含有量が５〜１５０ｇ／Ｌであり、前記光沢化剤の含有量は、０．５〜１００ｍｍｏｌ／Ｌである、ことを特徴とする金バンプ形成用非シアン系電解金めっき浴である。
【００２６】
本発明の第二の態様は、光沢化剤は、スルホキシド及び／又はスルホンから選択される１種又は２種以上の化合物である、本発明第一の態様の金バンプ形成用非シアン系電解金めっき浴である。
【００２７】
本発明の第三の態様は、光沢化剤は、テトラメチレンスルホキシド、プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、スルホラン、３−ヒドロキシスルホラン、４，４−ジオキソ−１，４-オキサチアン、３−スルホレン、３―スルホレン−３−カルボン酸メチル、アセスルファムＫから選択される１種又は２種以上の化合物である、本発明第一の態様または第二の態様の金バンプ形成用非シアン系電解金めっき浴である。
【００２８】
本発明の第四の態様は、結晶調整剤は、Ｔｌ化合物、Ｐｂ化合物、又はＡｓ化合物から選択される１種又は２種以上の化合物であって、該結晶調整剤の含有量は、金属濃度として０．１〜１００ｍｇ／Ｌである、本発明第一の態様ないし第三のいずれかの態様の金バンプ形成用非シアン系電解金めっき浴である。
【００２９】
本発明の第五の態様は、結晶安定化剤は、水溶性アミンであって、該水溶性アミンの含有量は、１〜１２ｇ／Ｌである、本発明第一の態様ないし第四のいずれかの態様の金バンプ形成用非シアン系電解金めっき浴である。
【００３０】
本発明の第六の態様は、結晶安定化剤は、１，２−ジアミノエタン、１，２-ジアミノプロパン、又は１，６−ジアミノヘキサンから選択される１種又は２種以上の組み合わせである、本発明第一の態様ないし第五のいずれかの態様の金バンプ形成用非シアン系電解金めっき浴である。
【００３１】
本発明の第七の態様は、パターニングされた半導体ウエハに、本発明第一の態様ないし第六のいずれかの態様の金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施す電解金めっき工程と、電解金めっきを施した前記半導体ウエハを、１５０〜４００℃で５分以上熱処理する熱処理工程とを有し、電解金めっき工程後の表面高低差が２μｍであって、前記熱処理工程後の硬度が３５〜１２０ＨＶの金バンプを形成する、ことを特徴とする金バンプ形成方法である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の金バンプ形成用非シアン系電解金めっき浴を用いて形成される金バンプは、めっき皮膜にムラ、ヤケ等が認められない均一な外観で、基板電極との接合面は平坦である。接合面が平坦であるため、異方性導電接着剤を用いる電極接合では、接合面の全面に導電粒子が均一に分布する。これにより、接合面の全面で基板電極との接合面積を確保しやすくなる。特に狭ピッチ対応の金バンプを形成する場合、本発明は効率的に接合面積を確保できるため、十分な接合力を発生させる。
【００３３】
本発明は、金めっき浴中の光沢化剤の含有量を調整することにより、異方性導電接着剤を用いる電極接合に適した硬度の金バンプと、共晶接合に適した硬度の金バンプとを形成することができる。
【００３４】
すなわち、本発明の金バンプ形成用非シアン系電解めっき浴により形成される金バンプは、接合面の平坦化と任意の硬度調整により、異方性導電接着剤を用いる電極接合では接合面の全面に導電粒子が均一に配置された状態で熱圧着を行うことができる。また、共晶接合では共晶が十分に形成される。従って本発明により形成される金バンプは、いずれの接合方法においても基板電極との間に十分な接合力を発揮し、断線や接合不良を生じる割合が極めて低い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来のプリント配線基板に半導体チップを取り付けた状態の一例を示す断面図である。
【図２】半導体チップに形成された従来の金バンプ部分の部分拡大断面図である。
【図３】半導体チップに形成された本発明の金バンプ部分の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
＜非シアン系電解金めっき浴の成分＞
本発明の電解金めっき浴の成分を下記の（１）〜（７）において説明する。（１）〜（６）は必須成分である。
【００３７】
（１）亜硫酸金アルカリ塩、亜硫酸金アンモニウム（金源）
本発明は、金源として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。公知の亜硫酸金アルカリ塩としては、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種を単独で使用することができ、２種以上を併用しても良い。
【００３８】
本発明の非シアン系電解金めっき浴における亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムの含有量は、金濃度として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含有量が１ｇ／Ｌ未満の場合、めっき皮膜の厚さが不均一になることがある。亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムの含有量が２０ｇ／Ｌを超える場合、めっき皮膜の物性等に問題は生じないが、製造コストが高くなる。
【００３９】
（２）水溶性アミン（結晶安定化剤）
本発明は、結晶安定化剤として水溶性アミンを使用する。本発明に使用される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のジアミンが好ましい。炭素数２〜６のジアミンとしては、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が好ましい。これらは、１種を単独で使用することができ、２種以上を併用しても良い。
【００４０】
本発明の非シアン系電解金めっき浴における水溶性アミンの含有量は、０．１〜３０ｇ／Ｌで、好ましくは１〜１２ｇ／Ｌである。水溶性アミンの含有量が０．１ｇ／Ｌ未満の場合、限界電流密度が低下し、ヤケめっきの原因になることがある。水溶性アミンの含有量が３０ｇ／Ｌを超える場合、金錯塩の安定性は増大する。しかし、めっき皮膜が緻密化し過ぎ、基板電極との密着性に不具合が生じる。
【００４１】
（３）Ｔｌ化合物、Ｐｂ化合物、Ａｓ化合物（結晶調整剤）
本発明は、結晶調整剤としてＴｌ化合物、Ｐｂ化合物、Ａｓ化合物を使用する。本発明に使用されるＴｌ化合物としては、蟻酸タリウム、マロン酸タリウム、硫酸タリウム、硝酸タリウム等を挙げることができる。Ｐｂ化合物としては、クエン酸鉛、硝酸鉛、アルカンスルホン酸鉛等を挙げることができる。Ａｓ化合物としては、三酸化二砒素等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種を単独で使用することができ、２種以上を併用してもよい。
【００４２】
本発明の非シアン系電解金めっき浴における結晶調整剤の含有量は、金属濃度として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。この含有量は、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。結晶調整剤の配合量が０．１ｍｇ／Ｌ未満の場合、めっき付きまわり、めっき浴安定性及び耐久性が悪化し、めっき浴の成分が分解することがある。結晶調整剤の配合量が１００ｍｇ／Ｌを超える場合、めっき付きまわりの悪化、及びめっき皮膜の外観ムラを生じることがある。
【００４３】
（４）亜硫酸ナトリウム（伝導塩）
本発明は、伝導塩として亜硫酸ナトリウムを使用する。本発明の非シアン系電解金めっき浴における亜硫酸ナトリウムの含有量は、５〜１５０ｇ／Ｌ、好ましくは１０〜８０ｇ／Ｌである。亜硫酸ナトリウムの含有量が５ｇ／Ｌ未満の場合、金バンプ形状の膨らみを充分に抑制することができないため、金バンプ表面の平坦化を妨げる。めっき付きまわりの悪化や、めっき浴の安定性の悪化によって、めっき浴構成成分の分解が起きるという問題もある。亜硫酸ナトリウムの含有量が１５０ｇ／Ｌを超える場合、限界電流密度が低下してヤケめっきになることがある。
【００４４】
（５）無機塩、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸（緩衝剤）
本発明は、電解金めっき浴に使用される公知の緩衝剤を特に限定することなく使用することができる。公知の緩衝剤としては、リン酸塩や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）塩等を挙げることができる。
【００４５】
本発明の非シアン系電解金めっき浴における緩衝剤の含有量は、１〜３０ｇ／Ｌ、好ましくは２〜１５ｇ／Ｌで、より好ましくは２〜１０ｇ／Ｌである。緩衝剤の含有量が１ｇ／Ｌ未満の場合、ｐＨが低下するため、めっき浴の安定性が悪化してめっき浴構成成分の分解が起きることがある。緩衝剤の含有量が３０ｇ／Ｌを超える場合、限界電流密度が低下してヤケめっきになることがある。
【００４６】
（６）光沢化剤
本発明は光沢化剤を使用する。本発明に使用される光沢化剤は、スルホキシド及び／又はスルホンである。該スルホキシド及び／又はスルホンは、水に溶解する化合物が選択される。そのような化合物として、テトラメチレンスルホキシド等のスルホキシド及びその塩、プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、スルホラン、３−ヒドロキシスルホラン、４，４−ジオキソ−１，４-オキサチアン、３−スルホレン、３―スルホレン−３−カルボン酸メチル、アセスルファムＫ等のスルホン及びその塩を挙げることができる。これらは、１種を単独で使用することができ、２種以上を併用しても良い。
【００４７】
本発明の非シアン系電解金めっき浴における光沢化剤の含有量は、０．５〜１５０ｍｍｏｌ／Ｌ、好ましくは１〜１００ｍｍｏｌ／Ｌである。
【００４８】
光沢化剤は、めっき皮膜を緻密化し、金バンプ表面の平坦化に寄与する。しかし光沢化剤の含有量が０．５ｍｍｏｌ／Ｌ未満の場合、金バンプの表面を平坦にすることができない。光沢化剤の含有量が２００ｍｍｏｌ／Ｌを超える場合、光沢化剤がめっき浴に溶解しない、限界電流密度が低下してヤケめっきになる、又は、めっき皮膜を緻密化し過ぎることにより基板電極との密着性に不具合が生じる等の問題を生じることがある。
【００４９】
光沢化剤は、金バンプの熱処理後の硬度の調整にも寄与する。形成される金バンプの熱処理後硬度は、非シアン系電解金めっき浴における光沢化剤の含有量に対応する。光沢化剤の含有量が多い場合には硬い金バンプが形成され、少ない場合には、軟らかい金バンプが形成される。
【００５０】
金めっき浴中の金量を全てめっきに消費した状態を「１ターン」という。本発明の金めっき浴は、金源、及び金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ターン以上、使用できる。従って、本発明の金めっき浴は、光沢化剤の補充に際し、光沢化剤の配合量を上記範囲内で調整することにより、熱処理後の金バンプの硬度が３５〜１２０ＨＶとなるように形成することができる。
【００５１】
（７）他の成分
（１）〜（６）に記載した必須成分の他、適宜使用される成分として、ｐＨ調整剤等がある。ｐＨ調整剤としては、例えば、酸としては硫酸、亜硫酸水、リン酸等、アルカリとしては水酸化ナトリウム、アンモニア水等を挙げることができる。ｐＨ調整剤等は、本発明の目的を損なわない範囲で使用することができる。
【００５２】
＜金バンプ形成方法＞
本発明は、常法のめっき操作を行うことにより、半導体ウエハ上に、金バンプを形成することができる。めっき操作の一例を、図３に基づいて説明する。
図３は、半導体チップにおいて本発明の非シアン系電解金めっき浴を用いて形成された金バンプ部分を示す部分拡大断面図である。以下の記載において、「非シアン系電解金めっき浴」を単に「金めっき浴」ということがある。
【００５３】
（１）積層工程
半導体ウエハ１の回路層１’が形成された面にＡｌ電極２を形成する。
回路層１’の表面に、回路層１’およびＡｌ電極２を被覆するパッシベーション膜３を成膜する。パッシベーション膜３にはＡｌ電極２の一部を露出させる位置に開口部３ａが設けられる。
【００５４】
パッシベーション膜３の表面にＴｉＷスパッタ膜４を成膜する。ＴｉＷスパッタ膜４は、パッシベーション膜３およびパッシベーション膜３の開口部３ａから露出するＡｌ電極２を被覆する。
【００５５】
ＴｉＷスパッタ膜４の表面にＡｕスパッタ膜５を成膜する。ＴｉＷスパッタ膜４およびＡｕスパッタ膜５はＵｎｄｅｒ  Ｂｕｍｐ  Ｍｅｔａｌ（ＵＢＭ）層６を構成する。
【００５６】
ＵＢＭ層６の表面にレジスト膜８を成膜し、マスキングを行う。レジスト膜８にはＡｕスパッタ膜５の一部を露出させる開口部８ａが設けられる。レジスト膜８の開口部８ａは、レジスト膜８の下層においてＡｌ電極２が位置する領域に設けられる。レジスト膜８の材料としては、ノボラック系ポジ型フォトレジスト等を使用することができる。
【００５７】
（２）電解金めっき工程
積層構造が形成された半導体ウエハ１を被めっき物として、本発明の非シアン系電解金めっき浴を用いて電解金めっきを行う。本発明の金めっき浴は、素地がメタライズされ、導電性の高いものであれば、被めっき物を選ばない。特に、ノボラック系ポジ型フォトレジストをレジスト膜８に使用してパターンニングしたシリコンウエハの回路上や、ＧａＡｓウエハなど化合物ウエハの回路上における金バンプ形成に好適である。
【００５８】
本発明の金めっき浴は、光沢化剤を含有するため、めっき皮膜を緻密化し、金バンプ７の基板電極との接合面７ａは平坦になる。
【００５９】
めっき温度は４０〜７０℃、好ましくは５０〜６５℃である。めっき温度が４０〜７０℃の範囲外の場合、めっき皮膜が析出しにくくなる。あるいは、金めっき浴が不安定となり、金めっき浴の構成成分の分解が起きることがある。
【００６０】
めっきする際の設定電流密度は、金めっき浴の組成、温度等により異なるが、金濃度が８〜１５ｇ／Ｌ、６０℃のめっき温度の条件下において、２．０Ａ／ｄｍ２以下、好ましくは０．２〜１．２Ａ／ｄｍ２である。設定電流密度がこの範囲を外れると、作業性が悪くなったり、めっき皮膜外観やめっき皮膜特性に異常が生じたりする。著しく金めっき浴が不安定となり、金めっき浴構成成分の分解が生じることもある。
【００６１】
金めっき浴のｐＨは、７．０以上、好ましくは７．２〜１０．０である。金めっき浴のｐＨが７．０未満の場合、著しく金めっき浴が不安定になり、金めっき浴構成成分の分解が生じることがある。金めっき浴のｐＨが１０．０以上の場合、レジスト膜８が溶解し、所望の金バンプを形成できないことがある。
【００６２】
電解金めっき後、半導体ウエハ１のレジスト膜８は、溶剤によって溶解除去される。レジスト膜８が除去されることにより、金バンプ７で被覆されていない領域のＵＢＭ層６が露出する。露出したＵＢＭ層６もエッチング等により除去される。これにより、金バンプ７で被覆されていない領域ではパッシベーション膜３が露出する。金バンプ７で被覆されているＵＢＭ層６はこの工程で除去されることなく、積層構造を維持する。
【００６３】
（３）熱処理工程
ＵＢＭ層６とレジスト膜８を除去した後、金バンプ７は、１５０〜４００℃で、好ましくは２００〜３００℃で熱処理される。熱処理時間は５分以上、好ましくは３０〜６０分である。熱処理には、ファインオーブン等が使用される。ファインオーブンは、熱処理に必要な時間、チャンバー内部を設定温度に一定時間保持できるため、該熱処理に適している。この熱処理により、所望の硬度で、かつ表面が平坦な金バンプ７を得ることができる。
【実施例】
【００６４】
以下実施例により、本発明を更に具体的に説明する。ただし、本発明は、ここで記載される実施例により限定されるものではない。
【００６５】
Ｎａ3Ａｕ（ＳＯ3）2、Ｎａ２ＳＯ３、リン酸一ナトリウム、１，２―ジアミノエタン、Ｔｌ、光沢化剤を含有する金めっき浴を調整し、電解金めっき工程、熱処理工程を経て、金バンプを形成した（実施例１−４６）。実施例１―４６について、形成された金バンプの形状、浴安定性、めっき皮膜外観、皮膜硬度、Ａｕスパッタ膜の剥離に伴う金バンプの均一エッチング性を以下の評価方法により評価した。
【００６６】
〔金バンプ形状：平坦度（μｍ）〕
金バンプ表面の平坦度は、図２に示すように、金バンプ表面の最高点Ａと最低点Ｂとの高低差Ｃを指標として評価した。高低差の値が小さいほど平坦な表面であることを示す。「最高点」とは、金バンプ表面（基板電極との接合面７ａ）で最も突出した部分をいい、「最低点」とは、最も突出が少ない部分あるいは最もくぼんだ部分をいう。平坦度の計測には、レーザー顕微鏡ＶＫ−９７１０（キーエンス社製）を用いた。
【００６７】
〔浴安定性〕
被めっき物に電解金めっきを施した後、金めっき浴の様子を観察し、下記基準にて評価した。表１−７に示される符号は、それぞれ下記の観察結果を意味する。
○：金めっき浴中に金の沈殿は観察されなかった。
×：金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。
【００６８】
〔めっき皮膜外観〕
被めっき物に形成された金バンプの表面外観を観察し、下記基準にて評価した。表１−７に示される符号はそれぞれ下記の観察結果を意味する。
○：均一外観である。
×：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。
【００６９】
〔皮膜硬度（ビッカース硬さ；ＨＶ）〕
被めっき物上に形成された２つの金バンプのうち、一辺が１００μｍの正方形金バンプを用いて、未熱処理時、２００℃で３０分間熱処理後、３００℃で３０分間熱処理後に金バンプの硬度を測定した。測定は、ミツトヨ社製微小硬さ試験機ＨＭ−２２１を用いて行い、測定条件は、測定圧子を２５ｇｆ荷重で１０秒保持とした。
【００７０】
〔金バンプの均一エッチング性〕
被めっき物のＡｕスパッタ膜をヨウ素系エッチャントによりエッチングしたことに伴う、バンプの表面形態のムラを観察した。金属顕微鏡を用い、５０〜１５０倍の倍率で観察した。表１−７に示される符号はそれぞれ下記の観察結果を意味する。
下記の符号の意味において、「ムラ」とは、エッチング時に選択的に溶解した部分と特に溶解が進んだ部分が段差状となった状態をいう。「ムラが観察される」とは、顕微鏡観察で色調の違いが容易に認められる状態をいう。
○：被めっき物上の全バンプの表面に「ムラ」が観察されない。
×：バンプの表面に「ムラ」が観察される。
【００７１】
〔総合評価〕
上記の各評価結果から総合評価した。表１−７に示される符号の意味は次のとおりである。
○：形成された金めっき皮膜（金バンプ）及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。
×：形成された金めっき皮膜（金バンプ）及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。
（実施例１―５）
光沢化剤としてテトラメチレンスルホキシドを選択した。実施例１―５における本発明の非シアン系電解金めっき浴の各成分の含有量は以下のとおりである。テトラメチレンスルホキシドの他の成分の含有量は同じである。
【００７２】
＜金めっき浴の各成分の含有量＞
Ｎａ3Ａｕ（ＳＯ3）2：Ａｕ元素につき、１０ｇ／Ｌ
Ｎａ２ＳＯ３：６０ｇ／Ｌ
リン酸一ナトリウム：５ｇ／Ｌ
１、２―ジアミノエタン：１０ｇ／Ｌ
Ｔｌ：１５ｍｇ／Ｌ
テトラメチレンスルホキシド：実施例１：１ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例２：５ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例３：１０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例４：５０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例５：１００ｍｍｏｌ／Ｌ
被めっき物は、素地断面組成がＡｕ／ＴiＷ／ＳｉＯ２のシリコンウエハである。該シリコンウエハのレジスト膜８にはノボラック系ポジ型フォトレジストを使用した。該レジスト膜８には、配置ピッチ２０μｍでパターニングされた開口部８ａを２つ設けた。一つの開口部８ａは、短辺が２０μｍ、長辺が１００μｍの長方形である。もう一つの開口部８ａは、１辺が１００μｍの正方形である。
【００７３】
電解金めっきは、実施例１―５の金めっき浴１Ｌ中に被めっき物を浸漬し、めっき温度５０〜６０℃、電流密度０．８Ａ／ｄｍ２の条件で行った。定常のめっき操作条件下では、非シアン系電解金めっき浴の電流効率は、通常１００％である。
【００７４】
電解金めっき工程により、被めっき物には、膜厚１８μｍのめっき皮膜が形成された。該めっき皮膜が形成された後、メチルエチルケトンを用いて被めっき物（シリコンウエハ）からレジスト膜８を溶解除去した。レジスト膜８を除去後、常温で十分に撹拌されたヨウ素系エッチャントの中に、被めっき物を９０秒浸漬してＡｕスパッタ膜をエッチングした。その後、被めっき物を、アルコール系リンス液を用いて共洗いし、乾燥空気を吹き付け、乾燥させた。
【００７５】
被めっき物を、ファインオーブンを用いて熱処理した。温度条件は２００℃で３０分間、３００℃で３０分間とした。
【００７６】
実施例１―５の評価結果を表１に示す。表１において、テトラメチレンスルホキシドはスルホキシドＡとして表示されている。
【００７７】
（実施例６―１０）
実施例１で用いた金めっき浴において、テトラメチレンスルホキシドに代えてプロパンスルトンを含有させた金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例６―１０）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１−５と同様とした。実施例６―１０におけるプロパンスルトンの各含有量を以下に示す。プロパンスルトンを除く他の成分の含有量は実施例１―５と同じとした。実施例６−１０の評価結果を表１に示す。表１において、プロパンスルトンはスルホンＢとして表示されている。
＜プロパンスルトンの含有量＞
実施例６：１ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例７：５ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例８：１０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例９：５０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例１０：１００ｍｍｏｌ／Ｌ
【００７８】
（実施例１１―１５）
実施例１で用いた金めっき浴において、テトラメチレンスルホキシドに代えて１，４−ブタンスルトンを含有させた金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例１１―１５）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１−５と同様とした。実施例１１−１５における１，４−ブタンスルトンの各含有量を以下に示す。１，４−ブタンスルトンを除く他の成分の含有量は、１，２―ジアミノエタンを除き、実施例１と同じとした。１，２―ジアミノエタンの含有量は１２ｇ／Ｌとした。実施例１１―１５の評価結果を表２に示す。表２において、１，４−ブタンスルトンはスルホンＣとして表示されている。
＜１，４−ブタンスルトンの含有量＞
実施例１１：１ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例１２：５ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例１３：１０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例１４：５０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例１５：１００ｍｍｏｌ／Ｌ
【００７９】
（実施例１６―２０）
実施例１１で用いた金めっき浴において、１，４−ブタンスルトンに代えてスルホランを含有させた金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例１６―２０）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１−５と同様とした。実施例１６―２０におけるスルホランの含有量を以下に示す。スルホランを除く他の含有量は実施例１１―１５と同じとした。実施例１６−２０の評価結果を表２に示す。表２において、スルホランはスルホンＤとして表示されている。
＜スルホランの含有量＞
実施例１６：１ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例１７：５ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例１８：１０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例１９：５０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例２０：１００ｍｍｏｌ／Ｌ
【００８０】
（実施例２１―２５）
実施例１で用いた金めっき浴において、テトラメチレンスルホキシドに代えて３−スルホレンを含有させた金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例２１―２５）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１−５と同様とした。実施例２１―２５における３−スルホレンの各含有量を以下に示す。３―スルホレンを除く他の成分の含有量は実施例１―５と同じとした。実施例２１−２５の評価結果を表３に示す。表３において、３−スルホレンはスルホンＥとして表示されている。
＜３−スルホレンの含有量＞
実施例２１：１ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例２２：５ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例２３：１０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例２４：５０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例２５：１００ｍｍｏｌ／Ｌ
【００８１】
（実施例２６―３０）
実施例１で用いた金めっき浴において、テトラメチレンスルホキシドに代えて４，４―ジオキソ−１，４―オキサチアンを含有させた金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例２６―３０）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１−５と同様とした。実施例２６−３０における４，４―ジオキソ−１，４―オキサチアンの各含有量を以下に示す。４，４―ジオキソ−１，４―オキサチアンを除く他の成分の含有量は実施例１―５と同じとした。実施例２６−３０の評価結果を表３に示す。表３において、４，４―ジオキソ−１，４―オキサチアンはスルホンＦとして表示されている。
＜４，４―ジオキソ−１，４―オキサチアンの含有量＞
実施例２６：１ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例２７：５ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例２８：１０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例２９：５０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例３０：１００ｍｍｏｌ／Ｌ
【００８２】
（実施例３１―３５）
実施例１で用いた金めっき浴において、テトラメチレンスルホキシドに代えてアセスルファムＫを含有させた金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例３１―３５）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１−５と同様とした。実施例３１―３５におけるアセスルファムＫの各含有量を以下に示す。アセスルファムＫを除く他の成分の含有量は実施例１―５と同じとした。実施例３１−３５の評価結果を表４に示す。表４において、アセスルファムＫはスルホンＧとして表示されている。
＜アセスルファムＫの含有量＞
実施例３１：１ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例３２：５ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例３３：１０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例３４：５０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例３５：１００ｍｍｏｌ／Ｌ
【００８３】
（実施例３６―３８）
実施例２６―３５で用いた金めっき浴において、４，４−ジオキソ−１，４―オキサチアンや、アセスルファムＫを単独で使用するのではなく、この２つの光沢化剤を併用する金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例３６―３８）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例２６−３５と同様とした。実施例３６―３８における４，４―ジオキソ−１，４―オキサチアンとアセスルファムＫの各含有量を以下に示す。４，４―ジオキソ−１，４―オキサチアンとアセスルファムＫを除く他の成分の含有量は実施例２６―３５と同じとした。実施例３６−３８の評価結果を表４に示す。表４において、４，４―ジオキソ−１，４―オキサチアンはスルホンＦ、アセスルファムＫはスルホンＧとして表示されている。
＜４，４―ジオキソ−１，４―オキサチアンの含有量＞
実施例３６：１０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例３７：１０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例３８：５０ｍｍｏｌ／Ｌ
＜アセスルファムＫの含有量＞
実施例３６：１０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例３７：５０ｍｍｏｌ／Ｌ
実施例３８：５０ｍｍｏｌ／Ｌ
【００８４】
（実施例３９―４０）
実施例１で用いた金めっき浴において、Ｎａ3Ａｕ（ＳＯ3）2の含有量を変化させた金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例３９―４０）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１と同様とした。実施例３９―４０におけるＮａ3Ａｕ（ＳＯ3）2のＡｕ元素における各含有量を以下に示す。Ｎａ3Ａｕ（ＳＯ3）2を除く他の成分の含有量は実施例１と同じとした。実施例３９−４０の評価結果を表４に示す。表４において、テトラメチレンスルホキシドはスルホキシドＡとして表示されている。
＜Ｎａ3Ａｕ（ＳＯ3）2の含有量＞
実施例３９：Ａｕ元素につき８ｇ／Ｌ
実施例４０：Ａｕ元素につき１５ｇ／Ｌ
【００８５】
（実施例４１―４２）
実施例１で用いた金めっき浴において、１、２―ジアミノエタンの含有量を変化させた金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例４１―４２）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１と同様とした。実施例４１―４２における１、２―ジアミノエタンの各含有量を以下に示す。１、２―ジアミノエタンを除く他の成分の含有量は実施例１と同じとした。実施例４１−４２の評価結果を表５に示す。表５において、テトラメチレンスルホキシドはスルホキシドＡとして表示されている。
＜１、２―ジアミノエタンの含有量＞
実施例４１：８ｇ／Ｌ
実施例４２：１２ｇ／Ｌ
【００８６】
（実施例４３―４４）
実施例１で用いた金めっき浴において、Ｔｌの含有量を変化させた金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例４３―４４）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１と同様とした。実施例４３―４４におけるＴｌの各含有量を以下に示す。Ｔｌを除く他の成分の含有量は実施例１と同じとした。実施例４３−４４の評価結果を表５に示す。表５において、テトラメチレンスルホキシドはスルホキシドＡとして表示されている。
＜Ｔｌの含有量＞
実施例４３：１０ｍｇ／Ｌ
実施例４４：２０ｍｇ／Ｌ
【００８７】
（実施例４５―４６）
実施例１で用いた金めっき浴において、Ｎａ２ＳＯ３の含有量を変化させた金めっき浴を調整し、金バンプを形成した（実施例４５―４６）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１と同様とした。実施例４５―４６におけるＮａ２ＳＯ３の各含有量を以下に示す。Ｎａ２ＳＯ３を除く他の成分の含有量は実施例１と同じとした。実施例４５−４６の評価結果を表５に示す。表５において、テトラメチレンスルホキシドはスルホキシドＡとして表示されている。
＜Ｎａ２ＳＯ３の含有量＞
実施例４５：４０ｇ／Ｌ
実施例４６：８０ｇ／Ｌ
【００８８】
【表１】
0005620798.tif 000002
【００８９】
【表２】
0005620798.tif 000003
【００９０】
【表３】
0005620798.tif 000004
【００９１】
【表４】
0005620798.tif 000005
【００９２】
【表５】
0005620798.tif 000006
【００９３】
実施例１−３５は、それぞれ１種の光沢化剤を異なる濃度で含有させた金めっき浴を用いた実施例である。金バンプ用途に求められる平坦度（高低差）は３μｍ以下で、望ましくは２μｍ以下である。表１―５によれば、実施例１−３５で形成された金バンプは、表面の高低差がいずれも２μｍ以下であった。めっき皮膜外観に、色調の赤さ、デンドライト状析出、やけ、むら等が認められず、めっきのつきまわりも良好であった。
【００９４】
実施例３６―３８は、２種の光沢化剤を併用した金めっき浴を用いた実施例である。２種の光沢化剤を併用する場合も、１種の光沢化剤を単独で使用する場合と同様に、平坦度が２μｍ以下で、めっき皮膜外観や、めっきのつきまわりが良好な金バンプを得ることができた。
【００９５】
すなわち本発明に関する金バンプは、電極接合において十分な接合力を発揮するために要求される平坦度を備えている。特に狭ピッチ対応の金バンプとして、本発明に関する金バンプは好適である。
【００９６】
金バンプの平坦度は、各光沢化剤の濃度と対応する。その対応関係は、光沢化剤により異なるが、例えば光沢化剤として、テトラメチレンスルホキシド（実施例１−５）や、１，４―ブタンスルトン（実施例１１−１５）を用いた場合は、光沢化剤の濃度を高くするほど、金バンプの平坦度が小さくなる傾向がある。
【００９７】
そのため、本発明は、使用する光沢化剤の濃度を調節することにより、金バンプを所望の平坦度に調節することができる。特に、光沢化剤としてスルホラン（実施例１６―２０）や、４，４―ジオキソ−１，４―オキサチアン（実施例２６−３０）を用いる場合は、光沢化剤の濃度を低くするほど、金バンプの平坦度は小さくなる傾向がある。従って本発明は、光沢化剤としてスルホランや、４，４―ジオキソ−１，４−オキサチアンを使用する場合、光沢化剤の含有量を少量にして、平坦度が小さい金バンプを得ることができる。
【００９８】
実施例１−３８で形成された金バンプは、熱処理後の硬度が概ね３５〜１２０ＨＶに分布している。例えば、実施例２８、実施例２９には、光沢化剤として４，４―ジオキソ−１，４−オキサチアンを使用し、その濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌの場合と、５０ｍｍｏｌ／Ｌの場合とが示されている。これらの実施例で形成される金バンプを３００℃で熱処理した場合の硬度は、光沢化剤の濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌの場合（実施例２８）は５５ＨＶで、５０ｍｍｏｌ／Ｌの場合（実施例２９）は、６２ＨＶである。
【００９９】
実施例３３、実施例３４は、光沢化剤としてアセスルファムＫを使用し、その濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌの場合と、５０ｍｍｏｌ／Ｌの場合とが示されている。これらの実施例で形成される金バンプを２００℃で熱処理した場合の硬度は、光沢化剤の濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌの場合（実施例３３）は７９ＨＶで、５０ｍｍｏｌ／Ｌの場合（実施例３４）は、１１０ＨＶである。３００℃で熱処理した場合の硬度は、光沢化剤の濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌの場合（実施例３３）は４８ＨＶで、５０ｍｍｏｌ／Ｌの場合（実施例３４）は、５４ＨＶである。
【０１００】
このように、金バンプの熱処理後の硬度は、光沢化剤としてのスルホキシドあるいはスルホンの濃度が高くなるほど、高くなる傾向である。従って本発明は、光沢化剤の濃度を高くすることにより、使用する導電性接着剤の導電粒子の種類や共晶接合における相手金属の硬度にあわせて、硬度が高い金バンプを形成することができる。
【０１０１】
ところで、本発明に用いられる光沢化剤には、４，４―ジオキソ−１，４−オキサチアンのように、濃度を高くするほど平坦度が大きくなる傾向のものがある（実施例２６−３０）。熱処理後の金バンプの硬度は、光沢化剤の濃度が高くなるほど高くなる傾向であるため、このような光沢化剤を単独で使用すると、熱処理後の硬度が高い金バンプを形成する際に、平坦度が大きくなる場合や、熱処理条件の調整が必要になる場合がある。
【０１０２】
例えば、上述の実施例２８および実施例２９によれば、４，４―ジオキソ−１，４−オキサチアンの濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌのとき金バンプの平坦度は、１．４０μｍ（実施例２８）である。これに対し４，４―ジオキソ−１，４−オキサチアンの濃度が５０ｍｍｏｌ／Ｌのとき金バンプの平坦度は１．５９μｍ（実施例２９）であり、実施例２９で形成される金バンプは、実施例２８で形成される金バンプより平坦度が大きい。
【０１０３】
しかし本発明は、４，４―ジオキソ−１，４−オキサチアンのように、濃度を高くするほど平坦度が大きくなる傾向の光沢化剤を使用して、高い硬度の金バンプを得る場合でも、他の光沢化剤と併用することにより、平坦度が大きくなることを防ぐことができる場合がある。
【０１０４】
実施例３７および実施例３８は、光沢化剤として、濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌ（実施例３７）、５０ｍｍｏｌ／Ｌ（実施例３８）の４，４―ジオキソ−１，４−オキサチアンを、濃度が５０ｍｍｏｌ／ＬのアセスルファムＫと併用する。
【０１０５】
これらの実施例で形成される金バンプを２００℃で熱処理した場合の硬度は、４，４―ジオキソ−１，４−オキサチアンの濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌの場合（実施例３７）は１０８ＨＶで、５０ｍｍｏｌ／Ｌの場合（実施例３８）は、１１５ＨＶである。３００℃で熱処理した場合の硬度は、４，４―ジオキソ−１，４−オキサチアンの濃度が１０ｍｍｏｌ／Ｌの場合（実施例３７）は５１ＨＶで、５０ｍｍｏｌ／Ｌの場合（実施例３８）は、５７ＨＶである。すなわち熱処理後の硬度は光沢化剤の濃度が高いほど大きい。
【０１０６】
これらの実施例を金バンプの平坦度で比較すると、実施例３７で形成された金バンプは平坦度が１．３４μｍであるのに対し、実施例３８で形成された金バンプは平坦度が１．２５μｍであり、４，４―ジオキソ−１，４−オキサチアンを単独で使用した場合と異なり、光沢化剤の濃度が高い方が平坦度が小さい。
【０１０７】
すなわち本発明は、一の光沢化剤を、他の光沢化剤と併用することにより、熱処理条件の調整をすることなく、熱処理後の硬度が高く、平坦度が小さい金バンプを得ることができる場合がある。
【０１０８】
実施例１および実施例３９−４６は、光沢化剤の濃度は同じで、光沢化剤以外の他の各成分の濃度を変化させた実施例である。これらの実施例でも、形成された金バンプの平坦度、めっき皮膜外観、めっきのつきまわり及び熱処理後の硬度について、実施例１−３８と同様の結果を得られた。すなわち、本発明は、光沢化剤の他の各成分の含有量に拘らず、所望の平坦度や硬度等を得ることができる。
【０１０９】
（比較例１−６）
実施例１で用いた金めっき浴において、光沢化剤を使用しないで金バンプを形成した  （比較例１−６）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１−５と同様とした。比較例１−６の評価結果を表６に示す。
【０１１０】
（比較例７−１３）
実施例１で用いた金めっき浴において、光沢化剤としてスルホキシドＡ、スルホンＢ−Ｇから１種選択して２００ｍｍｏｌ／Ｌ含有させて調整し、金バンプを形成した（比較例１−６）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１−５と同様とした。比較例７−１３の評価結果を表６、表７に示す。
【０１１１】
（比較例１４−２０）
実施例１で用いた金めっき浴において、光沢化剤としてスルホキシドＡ、スルホンＢ−Ｇから１種選択して０．１ｍｍｏｌ／Ｌ含有させて調整し、金バンプを形成した（比較例１４−２０）。電解金めっき条件および熱処理条件は、実施例１−５と同様とした。比較例１４−２０の評価結果を表７に示す。
【０１１２】
【表６】
0005620798.tif 000007
【０１１３】
【表７】
0005620798.tif 000008
【０１１４】
表６、７によれば、比較例１−２０の金バンプは、いずれもめっき皮膜の外観に、色調の赤さ、デンドライト状析出、やけ、むら等が認められた。従って、これらの金バンプのめっきのつきまわりが良好でない。
【０１１５】
比較例１−２０のうち、比較例１―６は、光沢化剤を含有しない金めっき浴で形成された金バンプである。これらの金バンプは、表面の高低差が２μｍを超えていた。電極接合において効率的に接合面積を確保する上で、バンプ用途に求められる平坦度（高低差）は２μｍ以下であるところ、このような金バンプは、平坦度が十分でないため接合面積の確保が困難である。従って、電極接合に十分な接合力を得ることができない。
【０１１６】
比較例７−２０は、光沢化剤を含有させた金めっき浴で形成された金バンプである。しかし、光沢化剤の含有量が適切でないため、めっき皮膜外観に色調の赤さ、デンドライト状析出、ムラが認められたり、ヤケが発生したりしており、めっき付きまわりが良好でない。
【０１１７】
比較例７−２０のうち比較例７−１３は、実施例よりも光沢化剤の濃度が高い金めっき浴で形成された金バンプである。これらの金バンプの平坦度（表面高低差）はいずれも２μｍ以下であった。しかし、光沢化剤としてスルホキシドＡ、スルホンＢ−Ｅを用いた比較例７−１０の金バンプは、熱処理後硬度が、３５〜６０ＨＶを超えていた。従って、これらの金バンプは、共晶接合には適さない。
【０１１８】
比較例１４−２０の金バンプは、実施例よりも光沢化剤の濃度が低い金めっき浴で形成された金バンプである。これらの金バンプの平坦度（表面高低差）はいずれも２μｍを超えていた。従って、平坦度が十分でなく、接合面積の確保が困難である。従って、電極接合に十分な接合力を得ることができない。金バンプ表面にＡｕスパッタ膜のエッチングに用いるヨウ素系エッチャントの影響によるムラも認められた。
【符号の説明】
【０１１９】
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
７ａ    金バンプの接合面
７’    従来の金バンプ
７’ａ  従来の金バンプの接合面
８      レジスト膜
８ａ    レジスト膜の開口部
９      半導体チップ
１０      プリント配線基板
１１      硬質基板
１２      基板配線パターン
１３      基板電極
１４      封止材
Ａ      最高点
Ｂ      最低点
Ｃ      高低差
【図１】
0005620798.tif 000009
【図２】
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【図３】
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