(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ電極またはＣｕ電極上にＮｉ被膜、該Ｎｉ被膜上にＰｄ被膜、さらに該Ｐｄ被膜上に有機系酸化防止被膜の構造を有することを特徴とするワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極。
【請求項２】
Ａｌ電極上にＮｉ被膜、該Ｎｉ被膜上にＰｄ被膜、さらに該Ｐｄ被膜上に有機系酸化防止被膜の構造を有することを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極。
【請求項３】
Ｃｕ電極上にＮｉ被膜、該Ｎｉ被膜上にＰｄ被膜、さらに該Ｐｄ被膜上に有機系酸化防止被膜の構造を有することを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極。
【請求項４】
前記有機系酸化防止被膜が、Ｎ、Ｓ、Ｐまたはカルボン酸を含有する有機化合物を有効成分とする酸化防止剤により形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極。
【請求項５】
前記Ａｌ電極またはＣｕ電極上に、めっき処理により、Ｎｉ及びＰｄ被膜を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極の製造方法。
【請求項６】
前記Ａｌ電極またはＣｕ電極上に、無電解めっき処理により、Ｎｉ及びＰｄ被膜を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極を備えたことを特徴とする半導体ウェハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤボンディング用電極及びＡｕスタッドバンプ用電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ上に作製されたトランジスタ等の半導体素子における電極（パッド）と、その半導体ウェハを実装してなる実装基板などにおける電極との電気的接続法として、それら両電極を金等よりなる線径２０〜５０μｍ程度の細線（ワイヤ）を介して接続するワイヤボンディング法、及び前記電極（パッド）上に突起状の電極（バンプ）を形成し、相対する基板上の電極バッドに対して位置合わせして実装するフリップチップ方式が知られている。
一般に、ワイヤボンディングは以下の手順により行われている。即ち、ワイヤを通してなる筒状のキャピラリを下降させてワイヤの下端を一方の電極に押圧させながら熱や超音波を印加してその電極にワイヤを圧着させた後、キャピラリからワイヤを送り出しながらキャピラリを他方の電極位置まで移動させ、同様にして他方の電極にキャピラリから送り出されたワイヤの基端を圧着させ、その基端部分にてワイヤを切断する。この一連の作業は、ワイヤボンディング装置により自動化されて行われている。
フリップチップ方式のＡｕ系の接続方式では、ワイヤボンディングの技術を用いて、電極（パッド）上に圧着された圧着ボール上に一定長さ（高さ）のワイヤ（スタッド）を有するフリップチップ用のスタッドバンプが形成される。形成されたスタッドバンプと回路基板に形成された導体とは、フリップチップボンディング法によって接続される。
【０００３】
上記半導体素子における電極（パッド）は、従来は表面はアルミニウムであり、ワイヤボンディングする場合、アルミニウムに直接ワイヤボンディングを行っていたが、アルミニウムが強度的に弱いためボンディング時の力によりアルミニウムが周囲に飛び散り、特に微細配線の場合回路がショートするという問題があった（スプラッシュ）。また、アルミニウムパッド厚の薄膜化により、電極の下地の素子を損傷することがあった。
アルミニウム表面上にＮｉ被膜及びＰｄ被膜をを形成することにより損傷を防止することができるが、Ｎｉ／Ｐｄ／ＡｕではＡｕを使用するため高コストになり、Ｎｉ／ＰｄはＮｉ／Ｐｄ／Ａｕに比べてＰｄが酸化するためワイヤボンディング特性が劣る。特に熱処理後はＰｄ酸化のため特性が悪くなり、ワイヤボンディングできなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、密着強度が高く、ワイヤボンディング性やＡｕスタッドバンプの接合性に優れ、更には素子のダメージも防止できるワイヤボンディング用電極及びＡｕスタッドバンプ用電極を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、前記課題について鋭意検討を行った結果、以下に示すワイヤボンディング用電極及びＡｕスタッドバンプ用電極により上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。
即ち、本発明は以下の通りである。
（１）Ａｌ電極またはＣｕ電極上にＮｉ被膜、該Ｎｉ被膜上にＰｄ被膜、さらに該Ｐｄ被膜上に有機系酸化防止被膜の構造を有することを特徴とするワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極。
（２）Ａｌ電極上にＮｉ被膜、該Ｎｉ被膜上にＰｄ被膜、さらに該Ｐｄ被膜上に有機系酸化防止被膜の構造を有することを特徴とする前記（１）記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極。
（３）Ｃｕ電極上にＮｉ被膜、該Ｎｉ被膜上にＰｄ被膜、さらに該Ｐｄ被膜上に有機系酸化防止被膜の構造を有することを特徴とする前記（１）記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極。
（４）前記有機系酸化防止被膜が、Ｎ、Ｓ、Ｐまたはカルボン酸を含有する有機化合物を有効成分とする酸化防止剤により形成されたことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極。
（５）前記Ａｌ電極またはＣｕ電極上に、めっき処理により、Ｎｉ及びＰｄ被膜を形成することを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極の製造方法。
（６）前記Ａｌ電極またはＣｕ電極上に、無電解めっき処理により、Ｎｉ及びＰｄ被膜を形成することを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極の製造方法。
（７）前記（１）〜（４）のいずれかに記載のワイヤボンディング用またはＡｕスタッドバンプ用電極を備えたことを特徴とする半導体ウェハ。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、密着強度が高く、ワイヤボンディング性やＡｕスタッドバンプの接合性に優れ、更には素子のダメージも防止できるワイヤボンディング用電極及びＡｕスタッドバンプ用電極を提供することができる。従来不可能であったＰｄめっき被膜上にワイヤボンディング可能となり、その密着強度等のワイヤボンディング性も向上する。
また、Ｐｄめっきの下地としてＮｉを用いる場合、特にＰｄ膜厚の低い場合、Ｎｉが腐食するという問題があったが、本発明はいわゆる有機酸化防止被膜がＰｄの孔食を埋める効果もあり、Ｐｄ酸化の問題と同時にＮｉ腐食の問題も解決することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明のワイヤボンディング用電極及びＡｕスタッドバンプ用電極は、Ａｌ電極／Ｎｉ／Ｐｄ／有機系酸化防止被膜またはＣｕ電極／Ｎｉ／Ｐｄ／有機系酸化防止被膜の構造を有する。
【０００８】
前記Ａｌ電極としては、Ａｌ合金であっても良く、例えばＡｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉ−Ｔｉなどが挙げられる。
前記Ｃｕ電極としては、例えば、純銅、リン青銅等の銅および銅合金が使用できる。
上記電極上に形成されるＮｉ膜及びＰｄ膜は、めっき処理により形成されることが好ましく、Ｐｄめっき膜及びＮｉめっき膜は、複雑な回路に均一な厚みでめっきをつけるために、電解めっきでなく無電解めっきで形成されることがより好ましい。電解めっきの場合、電流を流すために複雑な回路の接続を考えなければならないことと、回路の抵抗による電位差からめっき膜のばらつきが生じる。
用いる無電解Ｎｉめっき液、無電解Ｐｄめっき液は公知のめっき液を用いることができる。
【０００９】
前記Ｎｉ膜はＮｉを主成分とする合金膜であってもよく、Ｎｉを主成分とする合金としては、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂが挙げられる。Ｎｉ−Ｐの場合、リンの含有率は２〜１３重量％が好ましく、５〜１２重量％がより好ましい。Ｎｉ−Ｂの場合、ホウ素の含有率は１〜５重量％が好ましく、２〜４重量％がより好ましい。
Ｎｉ膜の厚さは０．５μｍ以上が好ましい。上限は特にないが、無電解めっきでＮｉ膜を形成することを考慮すると１５μｍ以下が好ましい。従って、Ｎｉ膜の厚さは、０．５〜１５μｍが好ましく、１〜１０μｍがより好ましい。
必要に応じてＮｉ膜とＰｄ膜との間に別種の金属膜を追加してもよい。
【００１０】
また、前記Ｐｄ膜はＰｄを主成分とする合金膜であってもよく、Ｐｄを主成分とする合金としては、Ｐｄ−Ｐ、Ｐｄ−Ｎｉ、Ｐｄ−Ｃｏ、Ｐｄ−Ａｕ、Ｐｄ−Ａｇ、Ｐｄ−Ｉｎ等が挙げられ、Ｐｄ−Ｐの場合、リンの含有率は１〜１０重量％が好ましく、２〜６重量％がより好ましい。
Ｐｄ膜の厚さは０．００５〜０．５μｍが好ましく、０．０１〜０．３μｍがより好ましい。Ｐｄ膜は薄いほどよいが、０．００５μｍ未満では特性が発揮できない。厚い分には特性に影響せず制限はないが、コストの問題があり、０．５μｍ以下が好ましい。
尚、本発明において、Ｎｉを主成分とする合金、及びＰｄを主成分とする合金とは、合金中Ｎｉ、及びＰｄをそれぞれ５０重量％以上含有する合金を言う。
【００１１】
前記有機系酸化防止被膜は、Ｐｄの酸化を防止することができるものであればよく、酸化防止剤を用いて形成することができる。
酸化防止剤としては、Ｎ、Ｓ、Ｐまたはカルボン酸を含有する有機化合物を有効成分とする酸化防止剤を用いて形成されることが好ましい。
【００１２】
有機系酸化防止被膜を形成する酸化防止剤の有効成分としては、好ましくは、以下の（１）〜（１１）の化合物が挙げられる。
（１）下記一般式（１）で表されるベンゾトリアゾール化合物
【化１】
0005946665.tif 000002
（式中、Ｒ1は水素、アルキル、置換アルキルを表わし、Ｒ2はアルカリ金属、水素、アルキル、置換アルキルを表わす）
例えば、ベンゾトリアゾール（Ｒ1，Ｒ2とも水素）、１−メチルベンゾトリアゾール（Ｒ1が水素、Ｒ2がメチル）、トリルトリアゾール（Ｒ1がメチル、Ｒ2が水素）、１−（Ｎ，Ｎ−ジオクチルアミノメチル）ベンゾトリアゾール（Ｒ1が水素、Ｒ2がＮ，Ｎ−ジオクチルアミノメチル）などが挙げられる。
【００１３】
（２）下記一般式（２）で表されるメルカプトベンゾチアゾール化合物
【化２】
0005946665.tif 000003
（式中、Ｒ3はアルカリ金属又は水素を表わす）
例えば、メチルカプトベンゾチアゾール、メルカプトベンゾチアゾールのナトリウム塩、メルカプトベンゾチアゾールのカリウム塩などが挙げられる。一般式（２）においてＲ3がアルカリ金属の場合メルカプトベンゾチアゾール系化合物の水への溶解が容易となる。
【００１４】
（３）下記一般式（３）で表されるトリアジン系化合物
【化３】
0005946665.tif 000004
〔式中、Ｒ4は−ＳＨ，アルキル基かアリール基で置換されたアミノ基、又はアルキル置換イミダゾリルアルキル、Ｒ5，Ｒ6は−ＮＨ2，−ＳＨ又は−ＳＭ（Ｍはアルカリ金属を表わす）を表わす〕
【００１５】
例えば、以下の化合物あるいはこれらのＮａまたはＫなどのアルカリ金属塩が挙げられる。一般式（３）においてＲ5，Ｒ6が−ＳＭである場合にはトリアジン系化合物の水への溶解が容易となる。
【化４】
0005946665.tif 000005
【００１６】
（４）下記一般式（４）で示される脂肪酸
Ｒ7−ＣＯＯＨ        （４）
（式中、Ｒ7は炭素数１０〜２０個の飽和及び不飽和鎖式炭化水素を表わす）
一般式（４）で表わされる化合物のうち好ましいものを挙げると、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸などである。
【００１７】
（５）下記一般式（５）で示されるモノアルキルリン酸エステル
【化５】
0005946665.tif 000006
（式中、Ｒ8はアルキル、置換アルキルを表わし、Ｍは水素、アルカリ金属を表わす）
一般式（５）で表わされる化合物のうち好ましいものを挙げるとラウリル酸性リン酸モノエステルなどがある。
【００１８】
（６）下記一般式（６）で示されるジアルキルリン酸エステル
【化６】
0005946665.tif 000007
（式中、Ｒ8はアルキル、置換アルキルを表わし、Ｍは水素、アルカリ金属を表わす）
一般式（６）で表わされる化合物のうち好ましいものを挙げると、ラウリル酸性ジリン酸エステルなどがある。
【００１９】
（７）Ｒ−ＳＨ（Ｒが炭素数１０−２０個の飽和及び不飽和鎖式炭化水素を表す）
上記Ｒ−ＳＨで表わされる化合物のうち好ましいものを挙げると、例えばラウリルメルカプタン、ヘキサデシルメルカプタン、ステアリルメルカプタンなどである。
（８）Ｒ−ＮＨ2（Ｒが炭素数１０−２０個の飽和及び不飽和鎖式炭化水素を表す）
上記Ｒ−ＮＨ2で表わされる化合物のうち好ましいものを挙げると、例えばラウリルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミンなどである。
【００２０】
（９）テトラゾール系化合物
具体的には、
（Ａ−１）テトラゾール、１Ｈ−テトラゾール、１−メチルテトラゾール、１−エチルテトラゾール、１−フェニルテトラゾール、２−メチルテトラゾール、２−エチルテトラゾール、５−メチルテトラゾール、１，５−ジメチルテトラゾール、１−メチル−５−エチルテトラゾール、５−メトキシテトラゾール、１−メチル−５−メトキシテトラゾール、２−エチル−５−メトキシテトラゾール、５−アミノテトラゾール、５−アミノ−２−フェニルテトラゾール、２−メチル−５−ニトロテトラゾール、１−メチル−５−フェニルアミノテトラゾール、１−メチル−５−メチルアミノテトラゾール、２−フェニルテトラゾール、５−フェニルテトラゾール、１，５−ジフェニルテトラゾール、２，５−ジフェニルテトラゾール、１，５−シクロトリメチレンテトラゾール、１，５−シクロテトラメチレンテトラゾール、１，５−シクロペンタメチレンテトラゾール、５−クロルメチル−1−フェニルテトラゾール、５−ブロムテトラゾール、１−オキシテトラゾール、１，４−ジオキシ−５−フェニルテトラゾール、５−オキシテトラゾール、５−オキシ−１−メチルテトラゾール、５−オキシ−２−メチルテトラゾール、２−オキシ−５−フェニルテトラゾール、１−アミノ−５−フェニルテトラゾール、５−アミノ−２−フェニルテトラゾール、５−アミノ−１−メチルテトラゾール、５−アミノ−２−メチルテトラゾール、１−メチル−５−メトキシテトラゾール、１−メチル−５−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノテトラゾール、１，４−ジメチル−５−メチルイミノテトラゾール、１，３−ジメチル−５−イミノテトラゾール、１，５−ジアミノテトラゾール、１−アミノ−５−アニリノテトラゾール、５−ヒドラジノテトラゾール、１−アミノ−５−ヒドラジノテトラゾール、５−アセチル−１−フェニルテトラゾール、５−テトラゾールカルボン酸、５−テトラゾールカルボン酸アミド、５−シアノテトラゾール、１−フェニル−５−テトラゾールカルボン酸、２−エチル−５−テトラゾールカルボン酸、２−フェニル−５−テトラゾールカルボン酸、１−フェニル−５−テトラゾリル酢酸、１−フェニル−５−テトラゾリルピルビン酸、１−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエーテルテトラゾール、５−テトラゾールスルホン酸等のテトラゾール類；
（Ａ−２）１−メチル−５−メルカプトテトラゾール、１−シクロヘキシル−５−メルカプトテトラゾール、１−カルボキシメチル−５−メルカプトテトラゾール、１−フェニル−５−メルカプトテトラゾール、５−メルカプトテトラゾール、５−メルカプト−１−メチルテトラゾール、５−メルカプト−１−エチルテトラゾール、５−メルカプト−１−カルボキシメチルテトラゾール、５−メルカプト−１−シクロヘキシルテトラゾール、５−メルカプト−１−フェニルテトラゾール、５−メルカプト−１−（ハイドロキシフェニル）テトラゾール、５−メルカプト−１−（アセトアミドフェニル）テトラゾール等のメルカプトテトラゾール類；
（Ａ−３）テトラゾロン、１，３−ジメチル−５−テトラゾロン、１，４−ジメチル−５−テトラゾロン、２，３−ジフェニルテトラゾリウム塩化物、５−オキシ−２，３−ジフェニルテトラゾリウム、２，３−ジフェニルテトラゾリュウム水酸化物、２，３，５−トリフェニルテトラゾリウム塩化物、５−アミノ−２，３−ジフェニルテトラゾリウム塩化物、５−カルボキシ−２，３−ジフェニルテトラゾリウム塩化物、等のテトラゾロン類及びテトラゾリウム塩類；
を挙げることができるが、中でも、テトラゾール系化合物としてテトラゾール類あるいはメルカプトテトラゾール類を用いることが好ましい。
【００２１】
（１０）チアジアゾール化合物
具体的には、
（Ｂ−１）１，２，３−チアジアゾール、１，２，４−チアジアゾール、１，３，４−チアジアゾール、１，２，３−チアジアゾール−４−カルボン酸、１，２，３−チアジアゾール−４，５−ジカルボン酸、１，３，５−チアジアゾール−２，５−ジスルホン酸、５，５’−ジメチル−２，２’−ビス（１，３，４−チアジアゾール）、２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−５−メチル−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−５−エチル−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−５−フェニル−１，３，４−チアジアゾール、５−メルカプト−３−フェニル−１，２，４−チアジアゾール、２−メルカプト−５−メチルチオ−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプトベンゾチアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、３，５−ジメルカプト−１，２，４−チアジアゾール、５−メチル−１，２，３−チアジアゾール、５−フェニル−１，２，３−チアジアゾール、４，５−ジフェニル−１，２，３−チアジアゾール、５−メチル−１，２，３−チアジアゾール−４−カルボン酸、５−フェニル−１，２，３−チアジアゾール−４−カルボン酸、１，２，３−ベンゾチアジアゾール、４−オキシ−１，２，３−ベンゾチアジアゾール、５−オキシ−１，２，３−ベンゾチアジアゾール、６−オキシ−１，２，３−ベンゾチアジアゾール、４−アミノ−１，２，３−チアジアゾール、３，５−ジフェニル−１，２，４−チアジアゾール、５−アリニノ−３−フェニル−１，２，４−チアジアゾール、ビス［５−クロル−３−（１，２，４チアジアゾリル）］ジスルフィド、５−アミノ−１，２，４−チアジアゾール、５−イミノ−４−メチル−１，２，４−チアジアゾリン、２−フェニル−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジメチル−１，３，４−チアジアゾール、５，５’−ジフェニル−２，２’−ビス（１，３，４−チアジアゾール）、２−オキシ−５−フェニル−１，３，４−チアジアゾール、３−フェニル−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール−２−チオン、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−メチル−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−フェニル−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−オキシ−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−アミノメチル−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−（β−アミノエチル）−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジアミノ−１，３，４−チアジアゾール、５−イミノ−２，４−ジフェニル−Δ2−１，３，４−チアジアゾリン、２−メルカプト−５−メチルチオ−１，３，４−チアジアゾール、２−メチル−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−ベンジルメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メルカプト−４−フェニル−１，３，４−チアジアゾリン−５−チオン、２−チオアセテックアシド−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジチオアセテックアシド−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジチオアセテックアシド−１，３，４−チアジアゾール等のチアジアゾール類；
（Ｂ−２）２−メルカプト−１，３，４−チアジア−５−ゾロン、２−メルカプト−４−メチル−１，３，４−チアジア−５−ゾロン、２−メルカプト−４−フェニル−１，３，４−チアジア−５−ゾロン、２−アミノ−４−メルカプト−１，３，４−チアジア−５−ゾロン、２−オキシ−４−フェニル−１，３，４−チアジア−５−ゾロン、２−イソプロピル−４−ベンジル−１，３，４−チアジア−５−ゾロン等のチアジアゾロン類；
（Ｂ−３）３，５−ジフェニル−１，２，４−セレナジアゾール、２，５−ジメチル−１，３，４−セレナジアゾール、２，５−ジフェニル−１，３，４−セレナジアゾールといったセレナジアゾール類；
を挙げることができるが、中でも、チアジアゾール系化合物として、チアジアゾール類又はチアジアゾロン類を用いることが好ましい。
【００２２】
（１１）下記式（Ｉ）、（II）又は（III）で表される一分子内に２個以上のホスホン酸基を持ち分子内にエステル結合を含まない化合物及び／又はその塩であり、塩としては、好ましくは、そのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、又はアミン化合物との塩である。
【化７】
0005946665.tif 000008
（式（Ｉ）中、Ｘ1〜Ｘ3及びＹ1〜Ｙ3は各々同一もしくは異なってもよく、水素原子、又は炭素数１〜５の低級アルキル基を表す。）
【００２３】
【化８】
0005946665.tif 000009
（式（II）中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ4は、各々同一もしくは異なってもよく、以下の基（Ａ）を表し、Ｒ3は、以下の基（Ａ）、又は炭素数１〜５の低級アルキル基を表し、ｎは１〜３の整数を表す。
【化９】
0005946665.tif 000010
基（Ａ）中、Ｘ1、及びＹ1は、一般式（Ｉ）における定義と同じである。）
【００２４】
【化１０】
0005946665.tif 000011
（式（III）中、Ｘは水素原子、又は炭素数１〜５の低級アルキル基を表し、Ｙは水素原子、炭素数１〜５の低級アルキル基、水酸基、又はアミノ基を表す。）
上記一般式（Ｉ）で表される化合物としては、ニトリロトリスメチレンホスホン酸等が工業的に入手可能なため特に好ましい。
同様に、上記一般式（II）で表される化合物としては、エチレンジアミンテトラキスメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタキスメチレンホスホン酸等が特に好ましく、上記一般式（III）で表される化合物としては、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸等が特に好ましい。
【００２５】
酸化防止剤は、上記化合物の水溶液であることが好ましく、酸化防止剤において上記化合物を０．０１ｇ／Ｌ以上含有することが好ましい。含有量が０．０１ｇ／Ｌ未満であるとその効果が小さい。また、逆に添加量が多過ぎても特性が劣化することはないため、添加量の上限はないが、コスト的な問題から、添加量は０．０１〜５００ｇ／Ｌが望ましく、より好ましくは０．１〜１００ｇ／Ｌである。
【００２６】
更に、酸化防止剤に界面活性剤を０．０１〜１０ｇ／Ｌ添加することにより、被処理表面の耐酸化性がよりいっそう向上する。界面活性剤の添加量が０．０１ｇ／Ｌ未満、あるいは、１０ｇ／Ｌを超えて添加しても耐酸化性の効果が得られない。界面活性剤の添加量は、好ましくは０．１〜１０ｇ／Ｌである。
界面活性剤としては、市販のアニオン系、カチオン系、ノニオン系、及び両性界面活性剤の１種もしくは２種以上を適宜選択して使用することができる。
【００２７】
アニオン系界面活性剤としては、硫酸エステル塩型、スルホン酸塩型、リン酸エステル塩型、スルホサクシネート型等が、カチオン系界面活性剤としては、四級アンモニウム塩型、アミン塩型等が、ノニオン系界面活性剤としては、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、高級アルコールプロピレンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、エチレンジアミンのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、高級脂肪族アミンのエチレンオキサイド付加物、脂肪族アミドのエチレンオキサイド付加物等が、両性界面活性剤としては、アミノ酸型、ベタイン型等が好ましい。
【００２８】
また、有機系酸化防止被膜の厚さは１００Å以下が好ましい。より好ましくは、１〜３０Åである。厚さが１００Åを超えると、ワイヤと電極パッド間に存在する有機系酸化防止被膜がワイヤボンディングの密着力低下や未着という問題を誘発する恐れがある。
有機被膜の厚さはオージェ分光法により測定することができる。
【００２９】
上記酸化防止剤を用いて表面処理するには、Ｐｄ膜の表面に被膜を形成する方法であればよく、例えば、単に酸化防止剤に浸漬させる方法、酸化防止剤をシャワーなどで噴霧する方法、又はエアードコータ、ブレードコータ、ロッドコータ、ナイフコータ、グラビアコータ、リバースコータ、キャストコータなどの装置を用いて塗布する方法が挙げられる。
浸漬させる場合は、室温で数秒から１分間程度浸漬することで十分である。もちろん、５０℃程度に加温、長時間浸漬しても良いが、有機被膜が厚く形成されることがありワイヤボンディング性が低下する場合がある。Ｐｄが既に酸化されている場合は、酸化膜を除去のために前処理を入れても良い。
【００３０】
Ｐｄめっき膜上に、上記酸化防止剤を用いて形成された有機系酸化防止被膜を有するワイヤボンディング用電極には、ボンディングワイヤとして、Ａｕワイヤ、Ｃｕワイヤのどちらを用いてもワイヤボンディングが可能であり、また、接着強度も優れる。
前記Ａｕボンディングワイヤ、Ｃｕボンディングワイヤとしては、公知の一般的なボンディングワイヤを用いることができる。
また、Ｐｄめっき膜上に、上記酸化防止剤を用いて形成された有機系酸化防止被膜を有するＡｕスタッドバンプ用電極には、Ａｕワイヤを用いてＡｕスタッドバンプを形成することが可能であり、また、接着強度も優れる。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００３２】
実施例１〜１３
１００μｍ角の大きさを有するＡｌ−Ｓｉ電極パッドを有するウエハを用い、その電極上にジンケート処理後、無電解ニッケルめっき（ＪＸ金属商事製ＫＧ−５２９、もしくはＪＸ金属商事製ＫＧ−５３５）によりニッケル膜を３μｍ、無電解パラジウムめっき（ＪＸ金属商事製ＫＧ−１１０）によりパラジウム膜を０．０１５μｍ形成し、酸化防止剤として下記表面処理剤に室温で１０秒浸漬した。オージェ分光法により、有機膜の膜厚を測定した結果、１０Åであった。
酸化防止剤：
以下の＃１−＃１３に挙げる有効成分を、１ｇ／Ｌの濃度で純水に溶解させたものを、それぞれ酸化防止剤＃１〜＃１３とした。
＃１  ベンゾトリアゾール
＃２  ２−メルカプトベンゾチアゾールのＮａ塩
＃３  １，３，５−トリアジンチオールのＮａ塩
＃４  オレイン酸
＃５  ラウリル酸性リン酸モノエステル
＃６  ラウリル酸性リン酸ジエステル
＃７  ヘキサデシルメルカプタン
＃８  オクタデシルアミン
＃９  １−メチル−５−メルカプトテトラゾール
＃１０  ２，５−ジメルカプト−1，３，４チアジアゾール
＃１１  ニトリロトリスメチレンホスホン酸
＃１２  ジエチレントリアミンペンタキスメチレンホスホン酸Ｋ塩
＃１３  １−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸Ｋ塩
【００３３】
この酸化防止処理をした電極パッドに田中電子社製ＡｕワイヤＧＳＢ線径２５μｍを用い、ＴＰＴ社製セミオートワイヤボンダーＨＢ１６（フォーミングガス噴射ユニット装着）にて、下記表１に記載の条件でボンディングを行った。
ボンディング性は、ボンディングの可否、およびボンディング可能であった場合はシェア強度の強さにより評価した。シェア強度はデイジ社万能型ボンドテスターシリーズ４０００を用い、テストスピード１００μｍ／ｓ、シェアテスト高さ２０μｍで測定した。
結果を表２に示す。
【００３４】
実施例１４
田中電子社製ＡｕワイヤＧＳＢ線径２５μｍに代わり、銅ワイヤ（ヘラウス社製ＭａｘｓｏｆｔＬＤ線径φ３８μｍ）を用いた下記表１に記載の条件でボンディングを行った以外は、実施例１と同様にボンディングを行い、ボンディング性の評価を行った。
結果を表２に示す。
【００３５】
比較例１
実施例１において、同様にＮｉ／Ｐｄめっきを行い、酸化防止処理を行わなかったこと以外は同様の処理を行い、実施例１と同様にＡｕワイヤボンディングを行ったが、ボンディングは出来なかった。
比較例２
実施例１において、同様にＮｉ／Ｐｄめっきを行い、酸化防止処理を行わなかったこと以外は同様の処理を行い、実施例１４と同様にＣｕワイヤボンディングを行ったが、ボンディングは出来なかった。
【００３６】
比較例３
実施例１において、Ａｌ−Ｓｉ電極パッドに直接Ａｕワイヤボンディングを行った以外は実施例１と同様にしてボンディングを行い、ボンディング性の評価を行った。
結果を表２に示す。
比較例４
実施例１４において、Ａｌ−Ｓｉ電極パッドに直接Ｃｕワイヤボンディングを行った以外は実施例１４と同様にしてボンディングを行い、ボンディング性の評価を行った。
結果を表２に示す。
【００３７】
実施例１５
１００μｍ角の大きさを有するＡｌ−Ｃｕ電極パッドを有するウエハを用い、その電極上にジンケート処理後、無電解ニッケルめっき（ＪＸ金属商事製ＫＧ−５２９、もしくはＪＸ金属商事製ＫＧ−５３５）によりニッケル膜を２μｍ、無電解パラジウムめっき（ＪＸ金属商事製ＫＧ−１１０）によりパラジウム膜を０．０１０μｍ形成し、酸化防止剤として上記表面処理剤＃２に室温で１０秒浸漬した。オージェ分光法により、有機膜の膜厚を測定した結果、１０Åであった。
実施例１と同様にボンディングを行い、ボンディング性の評価を行った。
結果を表２に示す。
【００３８】
実施例１６
田中電子社製ＡｕワイヤＧＳＢ線径２５μｍに代わり、銅ワイヤ（ヘラウス社製ＭａｘｓｏｆｔＬＤ線径φ３８μｍ）を用い、下記表１に記載の条件でボンディングを行った以外は、実施例１５と同様にボンディングを行い、ボンディング性の評価を行った。
結果を表２に示す。
【００３９】
実施例１７
１００μｍ角の大きさを有するＡｌ電極パッドを有するウエハを用い、その電極上にジンケート処理後、無電解ニッケルめっき（ＪＸ金属商事製ＫＧ−５２９、もしくはＪＸ金属商事製ＫＧ−５３５）によりニッケル膜を５μｍ、無電解パラジウムめっき（ＪＸ金属商事製ＫＧ−１１０）によりパラジウム膜を０．０２０μｍ形成し、酸化防止剤として下記表面処理剤＃１に室温で１０秒浸漬した。オージェ分光法により、有機膜の膜厚を測定した結果、１０Åであった。
実施例１４と同様に、銅ワイヤ（ヘラウス社製ＭａｘｓｏｆｔＬＤ線径φ３８μｍ）を用いＴＰＴ社製セミオートワイヤボンダーＨＢ１６にて、下記表１に記載の条件でボンディングを行い、ボンディング性の評価を行った。
結果を表２に示す。
【００４０】
比較例５
実施例１７において、同様にＮｉ／Ｐｄめっきを行い、酸化防止処理を行わなかったこと以外は同様の処理を行い、実施例１７と同様にＣｕワイヤボンディングを行ったが、ボンディングは出来なかった。
比較例６
実施例１７において、Ａｌ電極上に酸化防止剤＃１を用いて酸化防止処理を行った以外は実施例１７と同様の処理を行い、Ｃｕワイヤボンディングを行ったが、ボンディングは出来なかった。
【００４１】
【表１】
0005946665.tif 000012
【００４２】
【表２】
0005946665.tif 000013