锡或锡合金的电镀浴以及凸点的制备方法技术

本发明专利技术提供一种新的锡或锡合金的电镀浴，该电镀浴适合用于凸点的制备，具有良好的凹槽掩埋性，且可抑制空隙的产生。本发明专利技术的电镀浴含有：无机酸和有机酸、及其水溶性盐；选自由聚氧化烯烃苯基醚或其盐、以及聚氧化烯烃多环苯基醚或其盐组成的组中的至少一种的非离子型表面活性剂；含有选自由脂肪醛、芳香醛、脂肪酮以及芳香酮组成的组中的至少一种，和α,β-不饱和羧酸或其酰胺、或它们的盐两者的流平剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锡或锡合金的电镀浴、以及使用该电镀浴在基板上制备锡或锡合 金的凸点（A >7° )的方法。
技术介绍
凸点为用于将集成电路与外部的电路基板或中间基板电路连接的凸起状的金属 端子，例如由焊锡（铅和锡的合金）、无铅焊锡（例如锡、锡合金）等形成。作为凸点的制备 方法，例如已知有蒸镀法、电镀等的镀覆法、浆料印刷法、微球法等。近几年，伴随着半导体 装置电路的集成化、高密度化，用于与外部电路连接的凸点数目也变多，随之而来，强烈要 求凸点间距的狭小化、凸点大小的小型化。上述制备方法中，浆料印刷法或微球法由于难以 充分满足上述要求，因而可制备狭间距或径小的凸点的电镀法备受瞩目。 用电镀法制备凸点时，主要采用以下的方法：首先，在基板上形成抗蚀图案（抗蚀 开口部、孔），在其中实施电镀形成凸点。以下，参照图1，对通过电镀法制备凸点的常规方 法进行说明。 首先，在实施了配线等的基板的表面上通过使用了焊接掩膜的光刻法形成具有开 口部的焊接掩膜图案。接着，在焊接掩膜层的表面上通过蒸镀法、化学镀覆法形成用于供电 的金属种子层（图1中为铜种子层）。接着，在金属种子层的表面上形成干膜抗蚀层，并以 与焊接掩膜层的开口部相接的方式形成具有开口部的干膜抗蚀图案。接着，通过上述金属 种子层进行供电，在干膜抗蚀图案的内部进行电镀（图1中为电镀锡），在金属种子层上形 成镀锡膜。接着，依次除去干膜抗蚀层以及金属种子层后，通过回熔焊接（y 7 口一）处理 使剩下的镀锡膜熔融，形成锡凸点。 然而，上述的制备方法中，由于焊接掩膜层的开口部和干膜抗蚀层的开口部以不 同大小形成，会在金属种子层的表面因焊接掩膜层的厚度而产生高低差异。以这样的状态 按照上述那样进行电镀时，由于镀膜在底层的高低差异的基础上生长，如图2的上图所示， 在镀膜的表面上不均匀地形成被称为凹槽的凸凹形状。从管理镀膜的膜厚等观点出发，期 望能够掩埋上述的凹槽，如图2的下图所示，在镀覆后没有凹槽形状，形成平坦且平滑、均 匀的电镀膜。 进而，在镀膜的平滑度不充分时，有在回熔焊接后的凸点内产生较多空隙（空洞） 的趋势。由于空隙的产生会招致与电路基板等连接时的凸点的可靠性降低，因此，期望提供 回熔焊接后没有空隙的电镀膜。 作为可以不形成空隙，填充凹槽结构的技术，例如可举出专利文献1。上述专利文 献1中，记载了含有锡离子，酸，选自由芳香醛、芳香酮以及α-/β -不饱和羧酸组成的组的 流平剂以及抗氧剂的锡以及锡合金镀浴。 此外，虽然不是从上述的观点提出的，但是，例如在专利文献2中，公开了在锡-铜 合金镀浴中，抑制镀浴中的Sn2+的氧化，无浑浊产生，且经时稳定性良好的镀浴。在此，记载 了使锡-铜合金镀浴中含有甲基丙烯酸等特定的化合物时，可防止Sn2+的氧化，经时性地抑 制镀浴的浑浊。此外，记载了根据目的也可以混合公知的表面活性剂等，作为这样的表面活 性剂，可举出非离子系、阳离子系、阴离子系、两性的各种表面活性剂，它们用于改善镀膜的 外观、致密性、平滑性、粘附性、布散能力等。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :特表2012-506628号公报 专利文献2 :特开2001-262391号公报
技术实现思路
然而，通过本专利技术的专利技术人的研宄结果明确了上述专利文献1中记载的镀浴不能 充分掩埋凹槽、会产生空隙。 本专利技术鉴于上述情况而完成，其目的在于提供适合用于凸点的制备的电镀浴，该 电镀浴为凹槽掩埋性良好、且可抑制空隙的产生的新的锡或锡合金的电镀浴，以及使用了 上述电镀浴的凸点的制备方法。 解决了上述课题的本专利技术的锡或锡合金的电镀浴为含有无机酸和有机酸、及其水 溶性盐，表面活性剂，以及流平剂的锡或锡合金的电镀浴，其要旨在于，所述表面活性剂为 选自由聚氧化烯烃苯基醚或其盐、以及聚氧化烯烃多环苯基醚或其盐组成的组中的至少一 种的非离子型表面活性剂，构成所述聚氧化烯烃苯基醚的苯基、以及构成所述聚氧化烯烃 多环苯基醚的多环苯基可被碳原子数为1-24的烷基、或羟基取代；所述流平剂为选自由脂 肪醛、芳香醛、脂肪酮以及芳香酮组成的组中的至少一种，和α，β-不饱和羧酸或其酰胺、 或它们的盐。 在本专利技术的优选实施方式中，构成所述非离子型表面活性剂的多环苯基为苯乙烯 化苯基、萘基、枯基苯基、壬基苯基、或苯乙烯化甲酚。 在本专利技术的优选实施方式中，构成所述非离子型表面活性剂的氧化烯烃为选自由 环氧乙烷和环氧丙烷组成的组中的至少一种。 在本专利技术的优选实施方式中，构成所述非离子型表面活性剂的氧化烯烃为环氧乙 烷和环氧丙烷的共聚物。 在本专利技术的优选实施方式中，上述任意一项所述的电镀浴进一步含有选自由硫代 酰胺化合物和非芳香族硫醇化合物组成的组中的至少一种。 在本专利技术的优选实施方式中，所述硫代酰胺化合物为选自由硫脲、二甲基硫脲、二 乙基硫脲、三甲基硫脲、Ν，Ν'-二异丙基硫脲、乙酰基硫脲、烯丙基硫脲、乙撑硫脲、二氧化硫 脲、氨基硫脲以及四甲基硫脲组成的组中的至少一种，所述非芳香族硫醇化合物为选自由 巯基醋酸、巯基琥珀酸、巯基乳酸、以及它们的水溶性盐组成的组中的至少一种。 此外，解决了上述课题的本专利技术的凸点的制备方法，其要旨在于，使用上述任意一 项所述的电镀浴在基板上形成锡或锡合金的皮膜后，进行回熔焊接处理。 本专利技术的电镀浴由于含有特定的非离子型表面活性剂和特定的两种类的流平剂， 凹槽掩埋性良好，且可抑制空隙的产生。因此，使用本专利技术的电镀浴时，可提供无凹槽的、平 滑的、且回熔焊接后也不产生空隙的良好的凸点。【附图说明】 图1为说明通过电镀法制备凸点工序的示意图。图2为表示将表面上形成有凹槽的镀膜与表面的凹槽被掩埋表面平滑的镀膜进 行对比的图。 图3为说明实施例中使用的基板⑴和⑵的形状的截面图。 图4为说明实施例中评价的凹槽深度的截面图。 图5为表示实施例中为了测定空隙的直径而进行的回熔焊接处理的曲线的图。 图6为说明实施例中评价的空隙的直径的图。【具体实施方式】 本专利技术的专利技术人为了提供可抑制形成凸点时常见的凹槽或空隙的产生的新的锡 或锡合金的电镀浴，以在镀浴中添加的成分（特别是表面活性剂和流平剂）为中心进行了 研宄。其结果发现，为了抑制这两者实现所期望的目的，必须使用特定的表面活性剂和特定 的两种类的流平剂，具体地， (1)作为表面活性剂，使用选自由聚氧化烯烃苯基醚或其盐、以及聚氧化烯烃多环 苯基醚或其盐组成的组中的至少一种（在此，构成聚氧化烯烃苯基醚的苯基和构成聚氧化 烯烃多环苯基醚的多环苯基可被碳原子数为1-24的烷基、或羟基取代）的非离子型表面活 性剂，并且， (2)作为流平剂，使用（A)脂肪醛、芳香醛、脂肪酮以及芳香酮组成的组中的至少 一种；和（B) α，β -不饱和羧酸或其酰胺、或它们的盐， 由此，实现了最初所期望的目的，从而完成了本专利技术。 首先，对实现本专利技术的上述构成要件的经过进行说明。 如本专利技术这样，含有锡的电镀浴，为了防止在镀覆中锡生长为树枝状而阻碍均质 皮膜的形成，一般含有表面活性剂。例如在上述的专利文献1中，推荐使用表面活性剂作为 可促进基板润湿、可抑制三次元生长的温和的防堆积剂。并且，上述专利文献中，作为可使 用的表面活性剂，例不了包括烷基勝酸盐、烷基酿憐酸盐、烷基硫酸盐、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锡或锡合金的电镀浴，该锡或锡合金的电镀浴含有：无机酸和有机酸、及其水溶性盐，表面活性剂，以及流平剂；其特征在于，所述表面活性剂为选自由聚氧化烯烃苯基醚或其盐、以及聚氧化烯烃多环苯基醚或其盐组成的组中的至少一种的非离子型表面活性剂，构成所述聚氧化烯烃苯基醚的苯基、以及构成所述聚氧化烯烃多环苯基醚的多环苯基可被碳原子数为1‑24的烷基、或羟基取代，所述流平剂为脂肪醛、芳香醛、脂肪酮以及芳香酮组成的组中的至少一种，和α,β‑不饱和羧酸或其酰胺、或它们的盐。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：生本雷平，辻本雅宣，加纳俊和，
申请(专利权)人：上村工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP