(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムが金濃度として１〜２０ｇ／Ｌと、
（ｂ）Ｔｌ化合物、Ｐｂ化合物、Ａｓ化合物、から選択される１種又は２種以上の化合物が金属濃度として０．１〜１００ｍｇ／Ｌと、
（ｃ）伝導塩として亜硫酸ナトリウムが５〜１５０ｇ／Ｌと、
（ｄ）無機酸塩、カルボン酸塩、ヒドロキシカルボン酸塩、から選択される１種又は２種以上の化合物が塩濃度として１〜６０ｇ／Ｌと、
（ｅ）２−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、２，５−ジヒドロキシ安息香酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，４−ジヒドロキシ安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸、２，３，４−トリヒドロキシ安息香酸、３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸、２−アミノ安息香酸、３−アミノ安息香酸、４−アミノ安息香酸、ＤＬ−４−ヒドロキシマンデル酸、ピロメリット酸、メタニル酸、２−ヒドロキシ−ｍ−トルイル酸、イソバニリン酸、１−ナフトエ酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、１，４−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、１−ナフトール−８−スルホン酸、２−ナフトール−７−スルホン酸、２−ナフトール−６，８−ジスルホン酸、２−アミノ−５−ナフトール−７−スルホン酸、１，５−ナフタレンジスルホン酸、２，７−ナフタレンジスルホン酸、ガンマ酸、ナフタレン−１，３，６−トリスルホン酸、メタニル酸、アミノＪ酸、クロセイン酸、２−ピリジンカルボン酸、３−ピリジンカルボン酸、４−ピリジンカルボン酸、２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、４−アミノピリジン、及びこれらの塩、から選択される１種又は２種以上の置換芳香族化合物が０．１〜２００ｍｍｏｌ／Ｌと、
を含有する電極形成用金めっき浴。
【請求項２】
請求項１に記載の電極形成用金めっき浴を用いてウエハをめっきすることにより、レジスト膜の開口部内に電極を形成した後、前記ウエハを１５０〜４００℃で５分間以上熱処理することにより、硬度が３５〜１２０ＨＶで、接合面の高低差が２μｍ以内の電極をウエハに形成する電極形成方法。
【請求項３】
電流密度が０．２〜２．０Ａ／ｄｍ2、液温が４０〜７０℃で電解金めっきをする請求項２に記載の電極形成方法。
【請求項４】
電極が金バンプである請求項２に記載の電極形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハに電極を形成させる際に好適に用いられる非シアン系の電解金めっき浴及びそれを用いた電極の形成方法に関する。特に、電極の中でも、異方性導電接着剤を用いる電極接合や、相手金属と共晶を形成させる電極接合に適した金バンプを半導体ウエハ上に形成させる際に好適に用いられる電極形成用金めっき浴及びそれを用いた電極形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非シアン系電解金めっき浴は、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用いられる。これら金塩と、前記金塩に由来して生成する金錯体の安定化剤として作用する水溶性アミンと、めっき皮膜の結晶調整剤としての微量のＴｌ、Ｐｂ、又はＡｓの各化合物と、電解質と、緩衝剤とからなる金めっき浴が知られている。
【０００３】
かかる金めっき浴を用いる電解めっきにより電子回路基板に用いられる電極が形成される。その中でも半導体ウエハ上の集積回路に形成される金バンプは、近年、半導体ウエハの回路形成電極として広く利用されている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
図３は、ウエハ上に形成される従来の金バンプ断面に関する一例を示す構成図である。
【０００５】
ウエハ上への金バンプの形成は、一般に次のように行われる。まず、ウエハ２０１上に短軸柱状のＡｌ電極２０３がスパッタリング等により形成される。ウエハ２０１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。次いで、パターンニングされたパッシベーション膜２０５がウエハ上に形成される。Ａｌ電極２０３の上方のパッシベーション膜２０５には、開口部２０５ａが形成される。その後、スパッタリングによりＴｉＷ等の皮膜からなるＵＢＭ（Ｕｎｄｅｒ  Ｂｕｍｐ  Ｍｅｔａｌ）層２０７が形成される。このＵＢＭ層２０７により、パッシベーション膜２０５及びその開口部２０５ａに露出しているＡｌ電極２０３が被覆される。ＵＢＭ層２０７上には金スパッタ膜２０９が形成され、更に金スパッタ膜２０９上には、レジスト膜２１１によりマスクが形成される。Ａｌ電極２０３の上方のレジスト膜２１１には、開口部２１１ａが形成されている。レジスト膜２１１の開口部２１１ａ内の金スパッタ膜２０９上面には、電解金めっきにより金バンプ２１３が形成される。その後、レジスト膜２１１が除去される。続いて、金バンプ２１３で被覆されていない金スパッタ膜２０９の部分及び同ＵＢＭ膜２０７の部分が除去される。これにより、パッシベーション膜２０５が露出し、金バンプ２１３がＡｌ電極２０３上方に形成されたウエハが得られる。
【０００６】
ウエハ上に形成される金バンプは、その後の工程でウエハと接合されるべき基板の電極と接合される（電極接合）。電極接合には、導電粒子が分散されたフィルム状の異方性導電接着剤を用いる電極接合や、相手金属と共晶を形成させる電極接合がある。
【０００７】
近年、半導体パッケージの製造工程を簡略化し、電極接合を確実に行うことを目的として、電極と基板との電極接合に、フィルム状の異方性導電接着剤を用いて両者を熱圧着する前者の接合方法が多用されている。異方性導電接着剤は、ニッケル被覆後、金被覆された樹脂粒子等の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。
【０００８】
図３中、２１３ａは、金バンプ２１３が基板と接合される金バンプ接合面である。この金バンプ接合面２１３ａは、中央がウエハ面に対して上方に突き出た凸型になっている。また、バンプ接合面が凹型の場合や、周縁部を切り欠く形状の場合もある。バンプ接合面２１３ａがこれらの形状の場合、異方性導電接着剤中の導電粒子がバンプ接合面の凹部や周縁部に落ち込みやすい。そのため、導電粒子は金バンプ接合面２１３ａに均一に分散配置されず、金バンプ接合面２１３ａの一部に偏在化する。その結果、接合時には金バンプ接合面と基板との接合面積が減少して金バンプと基板との接合力が弱まる。そのため、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が生じる。
【０００９】
従って、異方性導電接着剤を用いて電極接合を行う場合には、特に接合面が平坦な電極を形成させることが必要となる。
【００１０】
また、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は一様に特定することが出来ない。そのため、様々な不具合が発生する。
【００１１】
例えば、異方性導電接着剤中の導電粒子に比べて電極の硬度が低い場合には、熱圧着時に導電粒子が電極に埋まってしまう。その結果、電極接合の際に電極と基板との間において導電粒子が熱圧着されず、電極と基板との電極接合が不十分になる。一方、異方性導電接着剤中の導電粒子に比べて電極の硬度が高すぎると、熱圧着時に導電粒子が押しつぶされて電極と基板とが電極接合しない。
また、相手金属と共晶を形成させる電極接合の場合には共晶を形成する相手金属に比べて電極の硬度が高すぎると、電極が相手金属にめり込むことができず十分な共晶を形成しない。その結果、断線や接合不良による電気的欠陥を生じさせる。
【００１２】
従って、異方性導電接着剤や、相手金属と形成した共晶で電極接合を行う場合、適切な硬度を有する電極を選択的に形成させることが必要となる。
【００１３】
従来の電解金めっき浴を用いて電極を形成させる場合には、異方性導電接着剤を用いた方法と共晶形成による方法の両方に対応した電極接合が困難となっている。即ち、接合面を平坦に維持し、且つ熱処理を施した後に所望の硬度を有した電極を得ることができない。ここでいう所望の硬度とは異方性導電接着剤を用いた電極接合では５０〜１２０ＨＶ、相手金属と形成した共晶で電極接合を行う場合は３５〜６０ＨＶであり、この硬度は熱処理を施した後の硬度をいう。
【００１４】
以上のように、電極の形状と硬度は、電極と基板との接合性に大きな影響を及ぼす。従って、電極は電気伝導性、耐酸化性等に優れていることに加え、所定の形状、硬度を有していることが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００７−０９２１５６号公報
【特許文献２】特開２００６−３２２０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、めっき皮膜の外観が均一であり、且つ異方性導電接着剤を用いる電極接合や、相手金属と共晶を形成させる電極接合に適した形状を有し、熱処理により所望の硬度とすることが出来る電極を形成させるための電極形成用金めっき浴を提供することにある。本発明の他の目的は、このめっき浴を用いる電解めっきにより、めっき皮膜の外観が均一であり、且つ所定の形状、硬度を有する電極を形成させるめっき方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者は上記課題を解決すべく検討を行った結果、電極を形成させる際のめっき浴に所定の置換芳香族化合物を配合し、伝導塩として亜硫酸ナトリウムを配合することにより、めっき皮膜の外観が均一であり、接合面が平坦な電極が得られることを見出した。かかる電極は熱処理後の硬度を、電極と基板との電極接合に適する３５〜１２０ＨＶの範囲で任意に調整することが出来るものである。
【００１８】
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。
【００１９】
〔１〕
（ａ）亜硫酸金アルカリ塩又は亜硫酸金アンモニウムが金濃度として１〜２０ｇ／Ｌと、
（ｂ）Ｔｌ化合物、Ｐｂ化合物、Ａｓ化合物、から選択される１種又は２種以上の化合物が金属濃度として０．１〜１００ｍｇ／Ｌと、
（ｃ）伝導塩として亜硫酸ナトリウムが５〜１５０ｇ／Ｌと、
（ｄ）無機酸塩、カルボン酸塩、ヒドロキシカルボン酸塩、から選択される１種又は２種以上の化合物が塩濃度として１〜６０ｇ／Ｌと、
（ｅ）安息香酸類、芳香族カルボン酸類、芳香族スルホン酸類、ピリジン類、及びこれらの塩、から選択される１種又は２種以上の置換芳香族化合物が０．１〜２００ｍｍｏｌ／Ｌと、
を含有する電極形成用金めっき浴。
【００２０】
本発明には以下に記載する発明も含まれる。
【００２１】
〔２〕
安息香酸類が、２−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、２，５−ジヒドロキシ安息香酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，４−ジヒドロキシ安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸、２，３，４−トリヒドロキシ安息香酸、３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸、２−アミノ安息香酸、３−アミノ安息香酸、４−アミノ安息香酸、２−ニトロ安息香酸、３−ニトロ安息香酸、４−ニトロ安息香酸、２，４−ジニトロ安息香酸、２，６−ジニトロ安息香酸、３，５−ジニトロ安息香酸、から選択される１種又は２種以上である〔１〕記載の電極形成用金めっき浴。
【００２２】
〔３〕
芳香族カルボン酸類（安息香酸類を除く）が、ＤＬ−４−ヒドロキシマンデル酸、ピロメリット酸、メタニル酸、２−ヒドロキシ−ｍ−トルイル酸、イソバニリン酸、１−ナフトエ酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、１，４−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、から選択される１種又は２種以上である  〔１〕に記載の電極形成用金めっき浴。
【００２３】
〔４〕
芳香族スルホン酸が、１−ナフトール−８−スルホン酸、２−ナフトール−７−スルホン酸、２−ナフトール−６，８−ジスルホン酸、２−アミノ−５−ナフトール−７−スルホン酸、１，５−ナフタレンジスルホン酸、２，７−ナフタレンジスルホン酸、ガンマ酸、ナフタレン−１，３，６−トリスルホン酸、メタニル酸、アミノＪ酸、クロセイン酸、から選択される１種又は２種以上である〔１〕に記載の電極形成用金めっき浴。
【００２４】
〔５〕
ピリジン類が、２−ピリジンカルボン酸、３−ピリジンカルボン酸、４−ピリジンカルボン酸、２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、４−アミノピリジン、から選択される１種又は２種以上である〔１〕に記載の電極形成用金めっき浴。  
【００２５】
〔６〕
〔１〕〜〔５〕の何れかに記載の電極形成用金めっき浴を用いてウエハをめっきすることにより、レジスト膜の開口部内に電極を形成した後、前記ウエハを１５０〜４００℃で５分間以上熱処理することにより、硬度が３５〜１２０ＨＶで、接合面の高低差が２μｍ以内の電極をウエハに形成する電極形成方法。
【００２６】
〔７〕
電流密度が０．２〜２．０Ａ／ｄｍ２、液温が４０〜７０℃で電解金めっきをする〔６〕に記載の電極形成方法。
【００２７】
〔８〕
電極が金バンプである〔６〕に記載の電極形成方法。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のめっき浴を用いて形成する電極は、平坦な接合面と所定の硬度を有しているので、半導体製造工程において異方性導電接着剤を介した電極接合や、相手金属と共晶を形成させる電極接合が簡単かつ確実に行える。加えて、断線や接合不良を生じる割合が極めて低い。特に、電極の熱処理後硬度を異方性導電接着剤による電極接合や、相手金属との共晶を形成させる電極接合に適した３５〜１２０ＨＶの範囲で任意の値に制御することができる。そのため、このめっき浴は金バンプの形成に好適である。
【００２９】
本発明のめっき浴を用いて形成する電極は、めっき皮膜が均一であり、電気伝導性、耐酸化性等に優れている。
【００３０】
本発明のめっき浴を用いて形成する電極は接合面のみならず、レジスト膜と接する電極の側面にも膨らみが生じない。そのため、レジスト膜の開口部形状に沿った電極が形成できる。従って、側面が平面で構成された角柱状、多角柱状の電極や、均一径の円柱状電極を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の金めっき浴を用いて形成される金バンプ断面に関する一例を示す構成図である。
【図２】実施例１の金バンプ外観を示す金属顕微鏡による図面代用写真である。
【図３】従来の金めっき浴を用いて形成される金バンプ断面に関する一例を示す構成図である。
【図４】比較例１の金バンプ外観を示す金属顕微鏡による図面代用写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の電極形成用金めっき浴の必須成分につき成分毎に説明する。
【００３３】
（１）亜硫酸金アルカリ塩、亜硫酸金アンモニウム（金源）
本発明の電極形成用金めっき浴に使用す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。例えば、亜硫酸金(Ｉ)ナトリウムや亜硫酸金(Ｉ)カリウム等が挙げられる。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。
【００３４】
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は、金濃度として１〜２０ｇ／Ｌで、１０〜１６ｇ／Ｌが好ましい。１ｇ／Ｌ未満であると、めっき皮膜の厚さが不均一になる。２０ｇ／Ｌを超えると、めっき皮膜の特性等は問題ないが、製造コストが高くなる。
【００３５】
（２）Ｔｌ化合物、Ｐｂ化合物、Ａｓ化合物（結晶調整剤）
本発明の電極形成用金めっき浴に使用する結晶調整剤としては、蟻酸タリウム、マロン酸タリウム、硫酸タリウム、及び硝酸タリウム等のＴｌ化合物； クエン酸鉛、硝酸鉛、及び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化合物が挙げられる。これらは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。
【００３６】
結晶調整剤の配合量は、金属濃度として０．１〜１００ｍｇ／Ｌで、０．５〜５０ｍｇ／Ｌが好ましく、１０〜３５ｍｇ／Ｌが特に好ましい。０．１ｍｇ／Ｌ未満であると、めっき付きまわり、めっき浴の安定性及び耐久性が悪化する。また、めっき浴の構成成分が分解する場合もある。１００ｍｇ／Ｌを超えると、めっき付きまわりの悪化、およびめっき皮膜に外観ムラが生じる。
【００３７】
（３）亜硫酸ナトリウム（伝導塩）
本発明の電極形成用金めっき浴においては、伝導塩として亜硫酸ナトリウムを使用する。亜硫酸ナトリウムの配合量は、５〜１５０ｇ／Ｌで、１０〜８０ｇ／Ｌが好ましく、３０〜６０ｇ／Ｌが特に好ましい。５ｇ／Ｌ未満であると、電極形状の膨らみが充分に抑制されず、接合面が平坦な電極が得られない。また、めっき付きまわりが不均一となりめっき浴安定性が悪化する。その結果、めっき浴の構成成分が分解する場合もある。１５０ｇ／Ｌを超えると、限界電流密度が低下してヤケめっきとなる。
【００３８】
（４）無機塩、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸（緩衝剤）
本発明の電極形成用金めっき浴に使用する緩衝剤としては、公知のものが使用できる。例えば、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）塩等が挙げられる。
【００３９】
緩衝剤の配合量は、１〜６０ｇ／Ｌで、５〜４０ｇ／Ｌが好ましく、１０〜３０ｇ／Ｌが特に好ましい。１ｇ／Ｌ未満であると、ｐＨが低下してめっき浴安定性が悪化し、めっき浴の構成成分が分解する場合もある。６０ｇ／Ｌを超えると、限界電流密度が低下してヤケめっきとなる。
【００４０】
（５）置換芳香族化合物
本発明の電極形成用金めっき浴に配合する置換芳香族化合物は、２０℃の水に０．１〜２００ｍｍｏｌ／Ｌ溶解する化合物が選ばれる。
【００４１】
例えば、２−ヒドロキシ安息香酸、３−ヒドロキシ安息香酸、４−ヒドロキシ安息香酸、２，３−ジヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ安息香酸、２，５−ジヒドロキシ安息香酸、２，６−ジヒドロキシ安息香酸、３，４−ジヒドロキシ安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸、２，３，４−トリヒドロキシ安息香酸、３，４，５−トリヒドロキシ安息香酸、２−アミノ安息香酸、３−アミノ安息香酸、４−アミノ安息香酸、２−ニトロ安息香酸、３−ニトロ安息香酸、４−ニトロ安息香酸、２，４−ジニトロ安息香酸、２，６−ジニトロ安息香酸、３，５−ジニトロ安息香酸等の安息香酸類及びその塩、
ＤＬ−４−ヒドロキシマンデル酸、ピロメリット酸、メタニル酸、２−ヒドロキシ−ｍ−トルイル酸、イソバニリン酸、１−ナフトエ酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、１，４−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３，５−ジヒドロキシ−２−ナフトエ酸等の芳香族カルボン酸類（安息香酸類を除く）及びその塩、
１−ナフトール−８−スルホン酸、２−ナフトール−７−スルホン酸、２−ナフトール−６，８−ジスルホン酸、２−アミノ−５−ナフトール−７−スルホン酸、１，５−ナフタレンジスルホン酸、２，７−ナフタレンジスルホン酸、ガンマ酸、ナフタレン−１，３，６−トリスルホン酸、メタニル酸、アミノＪ酸、クロセイン酸等の芳香族スルホン酸類及びその塩、
２−ピリジンカルボン酸、３−ピリジンカルボン酸、４−ピリジンカルボン酸、キノリン酸、２−アミノピリジン、３−アミノピリジン、４−アミノピリジン等のピリジン類及びその塩が挙げられる。
【００４２】
置換芳香族化合物の配合量は、０．１〜２００ｍｍｏｌ／Ｌで、０．２〜１５０ｍｍｏｌ／Ｌが好ましい。０．１ｍｍｏｌ／Ｌ未満であると、接合面が平坦な電極が得られない。２００ｍｍｏｌ／Ｌを超える場合には、めっき液に溶解しないか、限界電流密度が低下してヤケめっきとなる。
【００４３】
置換芳香族化合物の配合量を上記範囲内で調整することにより、熱処理後の電極の硬度を３５〜１２０ＨＶの範囲で調整することが可能となる。なお、置換芳香族化合物の配合量が多いほど電極の硬度は高くなる。
【００４４】
本発明の電極形成用金めっき浴には、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。ｐＨ調整剤としては、例えば、酸としては硫酸、亜硫酸水、りん酸等、アルカリとしては水酸化ナトリウム、アンモニア水等が挙げられる。
【００４５】
本発明の電極形成用金めっき浴を用いるめっきにより半導体ウエハへ電極を形成させるには、常法に従ってめっき操作を行えば良い。以下、本発明の電極形成用金めっき浴を用いて半導体ウエハへ金バンプを形成させる方法について説明する。
【００４６】
図１は、本発明の電極形成用金めっき浴を用いてウエハ上に形成される金バンプ断面に関する一例を示す構成図である。図１中、１１はウエハで、シリコンウエハ、又はＧａＡｓ等の公知の化合物ウエハが用いられる。まず、ウエハ１１上に短軸柱状のＡｌ電極１３をスパッタリング等で形成させる。次いで、パターンニングされたパッシベーション膜１５を形成させる。パッシベーション膜１５には、Ａｌ電極１３の上方に開口部１５ａを形成させる。その後、スパッタリングによりＴｉＷ等の皮膜からなるＵＢＭ層１７を形成させる。このＵＢＭ層１７により、パッシベーション膜１５及びその開口部１５ａを通して露出しているＡｌ電極１３を被覆させる。ＵＢＭ層１７上には金スパッタ膜１９を形成させ、更に金スパッタ膜１９上には、レジスト膜２１によりマスクを形成させる。レジスト膜２１には、Ａｌ電極１３の上方に開口部２１ａが形成されている。上記工程は公知の方法により行うことが出来る。本発明の電極形成用めっき浴を用いて、開口部２１ａを形成したウエハのめっきを行う。これにより、レジスト膜２１の開口部２１ａ内には、金バンプ２３が形成される。その後、レジスト膜２１を公知の方法により除去し、続いて金バンプ２３で被覆されていない金スパッタ膜１９の部分及び同ＵＢＭ膜１７の部分を公知の方法により除去する。これにより、パッシベーション膜１５が露出し、金バンプ２３が形成されたウエハが得られる。
【００４７】
上記により形成する金バンプ接合面２３ａは平坦で、バンプ接合面の高低差（後述）は２μｍ以下である。
【００４８】
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。
【００４９】
めっき温度は通常４０〜７０℃で、５０〜６５℃が好ましい。めっき浴温度が４０〜７０℃の範囲外の場合は、めっき皮膜が析出しにくい場合がある。また、めっき浴が不安定となり、めっき浴構成成分が分解する場合もある。
【００５０】
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適宜決定すればよい。例えば、金濃度が８〜１５ｇ／Ｌ、６０℃のめっき浴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。設定電流密度が上記範囲を外れると作業性が悪くなる場合がある。また、めっき皮膜外観やめっき皮膜特性に異常が生じる場合がある。更には、著しくめっき浴が不安定となり、めっき浴構成成分の分解を生じる場合もある。
【００５１】
本発明の電極形成用金めっき浴のｐＨは、７．０以上で、７．２〜１０．０が好ましい。７．０未満であると、著しくめっき浴が不安定となり、めっき浴構成成分の分解を生じる場合もある。１０．０を超える場合は、マスク材がめっき浴に溶解し、所望の金バンプが形成されない場合がある。
【００５２】
本発明の電極形成用金めっき浴は、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（めっき浴中の金量全てをめっきに消費した場合を１ターンとする）以上の使用を行うことも出来る。
【００５３】
本発明の電極形成用金めっき浴は、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ウエハなどの化合物ウエハの回路上に金バンプを形成させる際に特に好適に使用することができる。
【００５４】
次いで、電極が形成されるウエハの熱処理を行う。熱処理は、１５０〜４００℃で５分間以上加熱することにより行う。より好ましい熱処理は、２００〜３５０℃で２０〜３０分間加熱することにより行う。熱処理は、チャンバー内部を設定温度に一定時間保持できるファインオーブン等を用いて行う。この熱処理により、電極の硬度は３５〜１２０ＨＶになる。
【実施例】
【００５５】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００５６】
（実施例１〜４９、比較例１〜１０）
表１〜６に示す配合にて非シアン系電解金めっき浴を調整した。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は金元素の濃度を示してある。
【００５７】
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。６０℃に保持した各めっき浴１Ｌ中に、上記のバンプ開口部を有するシリコンウエハを浸漬し、０．８Ａ／ｄｍ２で３５分間めっきを施すことにより１８μｍの膜厚を有するめっき皮膜を形成させた。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。
【００５８】
その後、マスク剤を除去し、形成させたバンプの形状、浴安定性、めっき皮膜外観、皮膜硬度（未熱処理、２００℃×３０分、３００℃×３０分熱処理後）につき下記方法および基準にて評価を行った。結果を表１〜６に示す。
【００５９】
〔バンプ形状の評価（μｍ）〕
図１に示すように、シリコンウエハ上にノボラック系ポジ型フォトレジストを使用して、一辺が１００μｍの正方形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メチルエチルケトンにより溶解させた。得られた金バンプについて、キーエンス社製レーザー顕微鏡ＶＫ−９７１０を用いてバンプ接合面の最高点（ウエハ表面とバンプ接合面との距離の最大点）とバンプ接合面の最下点（ウエハ表面とバンプ接合面との距離の最小点）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、２μｍ以下が望ましいとされる。
【００６０】
〔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。
×：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は観察されなかった。
【００６１】
〔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。
○：均一外観である。
【００６２】
〔皮膜硬度（ビッカース硬さ；ＨＶ）〕
被めっき物上に形成される特定部位の金バンプの皮膜硬さ（未熱処理、２００℃×３０分熱処理後、３００℃×３０分熱処理後）を、ミツトヨ社製微小硬さ試験機ＨＭ−２２１にて測定した。なお、測定には、一辺が１００μｍの正方形バンプを用い、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。
【００６３】
〔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） 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。
×：形成された金めっき皮膜（金バンプ） 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。
【００６４】
（比較例９）
実施例１の置換芳香族化合物Ａ：５０（ｍｍｏｌ／Ｌ）を、プロピオン酸（脂肪族カルボン酸）１００（ｍｍｏｌ／Ｌ）に変え、実施例１に準じてめっき皮膜を形成させた。得られた金バンプの皮膜硬度（２００℃で３０分熱処理後）は５５ＨＶ、（３００℃で３０分熱処理後）は５１ＨＶ、高低差は３．７μｍであり、めっき皮膜は不均一な外観となった。
【００６５】
（比較例１０）
実施例１の置換芳香族化合物Ａ：５０（ｍｍｏｌ／Ｌ）を、ヒドロキシメタンスルホン酸（脂肪族スルホン酸）１００（ｍｍｏｌ／Ｌ）に変え、実施例１に準じてめっき皮膜を形成させた。得られた金バンプの皮膜硬度（２００℃で３０分熱処理後）は５２ＨＶ、（３００℃で３０分熱処理後）は４６ＨＶ高低差は４．０μｍであり、めっき皮膜は不均一な外観となった。
【００６６】
本発明の電極形成用金めっき浴を用いて形成させた金バンプ（実施例１〜４９）の接合面の高低差はいずれも２μｍ以下であった。一方、本発明の電極形成用金めっき浴を用いずに形成させた金バンプ（比較例１、９、１０）の接合面の高低差は２μｍを超えた。
【００６７】
本発明の電極形成用金めっき浴を用いて形成させた金バンプ（実施例１〜４９）の熱処理後の硬度はいずれも３５〜１２０ＨＶであった。また、置換芳香族化合物の濃度を変化させることで、熱処理後の硬度を３５〜１２０ＨＶの範囲で任意に選択できた。
【００６８】
本発明の電極形成用金めっき浴を用いて形成させた金バンプ（実施例１〜４９）のめっき皮膜外観はいずれも均一で良好であった。一方、本発明の電極形成用金めっき浴を用いずに形成させた金バンプ（比較例１〜８）のめっき皮膜外観は色調が赤い、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。
【表１】
0005629065.tif 000002
【表２】
0005629065.tif 000003
【表３】
0005629065.tif 000004
【表４】
0005629065.tif 000005
【表５】
0005629065.tif 000006
【表６】
0005629065.tif 000007
【符号の説明】
【００６９】
１１    ウエハ
１３    Ａｌ電極
１５    パッシベーション膜
１５ａ  パッシベーション膜の開口部
１７    ＵＢＭ層
１９    金スパッタ膜
２１    レジスト膜
２１ａ  レジスト膜の開口部
２３    金バンプ
２３ａ  金バンプの接合面
２０１    ウエハ
２０３    Ａｌ電極
２０５    パッシベーション膜
２０５ａ  パッシベーション膜の開口部
２０７    ＵＢＭ層
２０９    金スパッタ膜
２１１    レジスト膜
２１１ａ  レジスト膜の開口部
２１３    金バンプ
２１３ａ  金バンプの接合面
【図１】
0005629065.tif 000008
【図３】
0005629065.tif 000009
【図２】
0005629065.tif 000010
【図４】
0005629065.tif 000011