專利名稱：：用于形成突起的非氰類電解金電鍍液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片的用于形成突起的非氰類的電解金電鍍液。更詳細(xì)地是涉及形成具有平坦的表面和規(guī)定硬度的突起的非氰類電解金電鍍液。形成的突起適用于各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑的電路接合。
背景技術(shù)：
：對于非氰類電解金電鍍液，一般作為金鹽含有亞硫酸金堿鹽或者亞硫酸金銨。已知基本電鍍液是由這些金鹽，和作為金絡(luò)合物穩(wěn)定劑的水溶性胺，和作為電鍍被膜的結(jié)晶調(diào)整劑的微量的T1、Pb或者As化合物，和進(jìn)而作為電解質(zhì)的亞硫酸鈉或者硫酸鈉，和緩沖劑構(gòu)成的(特願20Q5_286147(權(quán)利要求)、特願2005—145767(權(quán)利要求))。使用金電鍍液在半導(dǎo)體晶片上形成的金突起，近年作為IC、LSI的電極廣泛地被應(yīng)用。圖3是在半導(dǎo)體晶片上形成的現(xiàn)有技術(shù)的金突起的剖面圖。在半導(dǎo)體晶片上形成金突起時，首先通過濺射等方法在半導(dǎo)體晶片1上形成短軸柱狀的鋁(Al)電極2。半導(dǎo)體晶片1是使用硅晶片或者GaAs等的化合物晶片。晶片l的表面上預(yù)先形成了含有集成電路的電路層l'。接著，用鈍化膜3進(jìn)行布線圖案化。鈍化膜3上，在A1電極2的上方形成開口部3a。而后，鈦_鎢(TiW)濺射膜4，和由金濺射膜5構(gòu)成的下突起金屬(UBM)層6通過濺射形成。UBM層6覆蓋鈍化膜3以及露出其開口部3a的Al電極2。在UBM層6上用抗蝕膜8進(jìn)行掩模。在A1電極2的上方的抗蝕膜8上形成開口部8a。接著，在抗蝕膜8的開口部8a內(nèi)，用電解金鍍形成金突起7。而后、除去抗蝕膜8，和用金突起7被覆部分以外的金濺射膜5的區(qū)域以及TiW濺射膜4。其結(jié)果、露出鈍化膜3，得到形成了金突起7的晶片。形成了金突起的半導(dǎo)體晶片(即，半導(dǎo)體芯片)，在其后的工序中被安裝在印刷布線基板上。安裝時，在印刷布線基板上形成布線圖案的基板電極和半導(dǎo)體晶片上形成的金突起之間被連接。連接時，有使用引線的引線結(jié)合法，和不使用引線的接合突起和基板電極的倒裝片結(jié)合法。近年來、為了使得半導(dǎo)體封裝的制造工序簡單化，并且確實地進(jìn)行接合，大多采用倒裝片結(jié)合法上使用膜狀的各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑。各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑，是將導(dǎo)電粒子均勻分散在環(huán)氧樹脂等中得到的。作為導(dǎo)電粒子，使用在丙烯酸樹脂上形成的粒子的表面順次地被覆鎳、金的導(dǎo)電粒子。突起的形狀和硬度對突起和基板的接合性有很大的影響。金突起除了具有電子傳導(dǎo)性、耐氧化性等優(yōu)異性能外，還可以滿足具有規(guī)定的形狀、硬度等要求。圖3中，7'表示金突起表面(與基板電極的接合面)。該表面7'，不是與晶片l的表面平行的平面，而是形成中央向上方突出的凸型。上述以外，突起表面也有是凹型形狀的情況，也有周邊部是有缺口的形狀的情況。這些的形狀的突起和基板接合時、粘結(jié)劑中的導(dǎo)電粒子容易落在突起表面的凹處和周邊部。為此，導(dǎo)電粒子不能均勻地分散配置在突起表面，而偏在表面的一部分。其結(jié)果、接合面積減少、金突起和對方基板的的接合力減弱。此時，組裝工序完成后，容易產(chǎn)生由于斷線、接合不良而產(chǎn)生的電子缺陷。另外，突起的硬度比導(dǎo)電粒子低時，導(dǎo)電粒子會埋在突起側(cè)。其結(jié)果、金突起和對方基板等之間導(dǎo)電粒子不能熱壓接，不能保持接合。另一方面，突起硬度過高時，由于導(dǎo)電粒子被擠碎從而無法接合，這樣就會由于斷線、接合不良而造成電子缺陷。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明需要解決的課題如上所述，突起表面是不平坦的，形成凸型、凹型的突起形狀，或者突起的周邊有缺口，就會使各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑的導(dǎo)電粒子不能均勻地分散配置在突起表面，而配置在一部分的表面。其結(jié)果是減少了通過粒子的接合面積，降低了接合強度。為此，使用各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑進(jìn)行接合時，需要有如上所述的適當(dāng)?shù)挠捕鹊耐瑫r，還需要形成作為接合面具有高平滑性的平面的金突起。使用現(xiàn)有技術(shù)的電解金電鍍液形成突起時，不能將金突起硬度制造成所需要的硬度。其結(jié)果是，要達(dá)到不產(chǎn)生電子的缺陷的通過各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑的導(dǎo)電粒子進(jìn)行突起和基板電極的接合是相當(dāng)困難的。因此，本發(fā)明的目的在于提供可以得到適合通過使用各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑的熱壓接的硬度和形狀的金突起的用于形成突起的非氰類電解金電鍍液。解決課題的手段本發(fā)明者為了解決上述問題進(jìn)行了研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)整向金電鍍液加入的具有規(guī)定分子量的亞烷基二醇或者兩性表面活性劑的添加量，可以將金突起的硬度控制在所希望的范圍內(nèi)。進(jìn)而，發(fā)現(xiàn)通過一起使用作為傳導(dǎo)鹽的亞硫酸鉀和上述亞烷基二醇或者両性表面活性剤，可以得到接合面平坦的突起。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明如以下所記載的?！?〕一種用于形成突起的非氰類電解金電鍍液，其含有亞硫酸金堿鹽或亞硫酸金銨、結(jié)晶調(diào)整劑、亞硫酸鉀5150g/L、分子量2006000的聚亞烷基二醇lmg/L6g/L和/或兩性表面活性劑0.1mglg/L、水溶性胺和/或緩沖劑?！?〕根據(jù)(1〕所述的用于形成突起的非氰類電解金電鍍液，其中兩性表面活性劑，是從2-烷基-N-羧基甲基-N-羥乙基咪唑鎗甜菜堿、月桂酰胺丙基羥基磺基甜菜堿、脂肪酸酰胺丙基甜菜堿、及脂肪酸?；?N-羧乙基-N-羥乙基乙二胺堿鹽中選擇出的1種或2種以上。(3〕根據(jù)(1〕所述的用于形成突起的非氰類電解金電鍍液，其中結(jié)晶調(diào)整劑是T1化合物、Pb化合物、或As化合物，配合結(jié)晶調(diào)整劑使得金屬濃度達(dá)到0.1100mg/L。(4〕一種突起形成方法，其是在圖案化了的晶片上使用(1〕中記載的用于形成突起的非氰類電解金電鍍液進(jìn)行了電解金電鍍后，通過5分鐘以上在2Q0400。C的熱處理，形成被膜硬度為5090Hv，表面的高度差為1.8um以下的突起。(5〕一種連接結(jié)構(gòu)，其是使用各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑，將印刷布線基板上形成了的具有基板布線圖案的基板電極，和半導(dǎo)體晶片上形成的集成電路的金突起連接的連接結(jié)構(gòu)，其中上述金突起的被膜硬度為509OHv。圖1是表示使用本發(fā)明的金電鍍液形成的金突起的一例的剖面圖。圖2是表示將圖l所示的具有金突起半導(dǎo)體芯片安裝在印刷布線基板上狀態(tài)的一例的剖面圖。圖3是表示使用現(xiàn)有技術(shù)的金電鍍液形成的金突起的剖面圖。圖中，l是半導(dǎo)體晶片，l，是電路層，2是A1電極，3是鈍化膜，3a是鈍化膜的開口部，4是TiW濺射膜，5是金濺射膜，6是UBM層，7是金突起，7'是金突起的表面，8是抗蝕膜，8a是抗蝕膜的開口部，10是印刷布線基板，ll是硬質(zhì)基板，12是基板布線圖案，14是基板電極，16是半導(dǎo)體芯片，18是封裝材料，2O是各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑。發(fā)明效果本發(fā)明的非氰類電解金電鍍液，作為傳導(dǎo)鹽不使用亞硫酸鈉而使用亞硫酸鉀，而且作為必需成份含有兩性表面活性劑或者聚亞垸基二醇。由此，在硅半導(dǎo)體晶片、Ga/As等的化合物半導(dǎo)體晶片上形成突起時，可以制作具有優(yōu)良硬度、無凹凸的平坦的表面的、由電解金鍍被膜構(gòu)成的突起。特別是，通過選擇聚亞烷基二醇的分子量、添加量，與亞硫酸鉀一起配合在電鍍液中，可以控制具有適合與各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑熱壓接的5090Hv的范圍的任意的值的突起硬度。通過本發(fā)明的電鍍液形成的金突起具有平坦的壓接面和規(guī)定的硬度。為此，在半導(dǎo)體制造工序中，通過使用的各向異性導(dǎo)電膜、各向異性導(dǎo)電用粘結(jié)膜等的各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑可以容易地進(jìn)行電極接合。并且，產(chǎn)生斷線、接合不良的比例也極少。使用本發(fā)明的電鍍液形成的金突起不僅在接合面，而且在與抗蝕膜接觸的突起的側(cè)面也不產(chǎn)生膨脹，所以可以形成模仿抗蝕膜的開口部形狀的金突起。因此，可以形成側(cè)面及上面由平面構(gòu)成的角柱狀、多角柱狀的金突起，均一直徑的圓柱狀金突起。具體實施方式本發(fā)明的電解金電鍍液是非氰類的金電鍍液，是在由作為金源的亞硫酸金堿鹽或亞硫酸金銨，作為金絡(luò)合物鹽的穩(wěn)定劑的水溶性胺，微量的結(jié)晶調(diào)整劑，緩沖劑構(gòu)成的電鍍液中，含有作為傳導(dǎo)鹽的亞硫酸鉀、聚亞垸基二醇和/或兩性表面活性劑的電解金電鍍液。實質(zhì)上不含有作為傳導(dǎo)鹽的亞硫酸鈉。以下，對本發(fā)明的電解金電鍍液的必需成份，分別對每個成份進(jìn)行說明。(1)亞硫酸金堿鹽、亞硫酸金銨(金源)作為本發(fā)明中使用的亞硫酸金堿鹽，可以不受限制地使用公知的亞硫酸金堿鹽。作為亞硫酸金堿鹽，可以舉出例如，亞硫酸金(I)鈉、亞硫酸金(I)鉀等?？梢詥为毜厥褂眠@些的1種，或者也可以并用其中的2種以上。本發(fā)明的電解金電鍍液中作為金源，可以使用上述的亞硫酸金堿鹽或者亞硫酸金銨，但是其配比量，以金量計通常是120g/L、優(yōu)選的是815g/L。亞硫酸金堿鹽或者亞硫酸金銨的配比量不足1g/L時，電鍍被膜的厚度會產(chǎn)生不均勻。超過20g/L時，雖然電鍍被膜的特性等沒有問題，但是制造成本變高在經(jīng)濟(jì)上成為負(fù)擔(dān)。(2)水溶性胺(穩(wěn)定劑)作為水溶性胺，可以使用碳原子數(shù)是2以上，優(yōu)選的是使用碳原子數(shù)是26的二胺，可以舉出例如，1,2-二氨基乙垸、1,2-二氨基丙烷、1,6-二氨基己烷等。可以單獨地使用這些的1種，也可以并用其中的2種以上。水溶性胺的配比量，通常是0.130g/L，優(yōu)選的是112g/L。水溶性胺的配比量超過30g/L時，金絡(luò)合物鹽的穩(wěn)定性雖然會增大，但是另一方面鍍被膜過度地致密化，有時會產(chǎn)生接合性不良的情況。不足0.1g/L時，極限電流密度下降有時會造成過度電鍍(有暗斑)的情況。(3)Tl化合物、Pb化合物、As化合物(結(jié)晶調(diào)整劑)作為本發(fā)明的電解金電鍍液中使用的結(jié)晶調(diào)整劑，可以舉出例如甲酸鉈、丙二酸鉈、硫酸鉈、硝酸鉈等的T1化合物；檸檬酸鉛、硝酸鉛、鏈烷磺酸鉛等的Pb化合物；三氧化二砷等的As化合物。這些的T1化合物、Pb化合物、As化合物可以單獨使用l種，也可以組合使用其中的2種以上。結(jié)晶調(diào)整劑的配比量可以在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定，但是作為金屬濃度通常是0.1100mg/L，優(yōu)選的是0.550mg/L、更優(yōu)選的是325mg/L。結(jié)晶調(diào)整劑的配比量不足O.lmg/L時，鍍層付著性、電鍍液的穩(wěn)定性及耐久性會變差，有時電鍍液的構(gòu)成成份會發(fā)生分解。超過100mg/L時，可能會產(chǎn)生鍍層付著性的惡化以及鍍被膜的外觀斑點。(4)亞硫酸鉀(傳導(dǎo)鹽)本發(fā)明的電解金電鍍液中，作為傳導(dǎo)鹽使用亞硫酸鉀。作為本發(fā)明的電解金電鍍液中的亞硫酸鉀的配比量，在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定，以下的配比量是比較合適的。亞硫酸鉀的配比量，通常為5150g/L、優(yōu)選的是10150g/L、更優(yōu)選的是50100g/L、最優(yōu)選的是60卯g/L。亞硫酸鉀的配比量不足5g/L時，不能充分地抑制突起形狀的膨脹從而不能將突起表面制作成平坦形狀。并且，鍍層付著性及液體穩(wěn)定性變差，有時會產(chǎn)生電鍍液的分解。超過150g/L時，極限電流密度下降有時會成為過度電鍍。本發(fā)明的電鍍液中實質(zhì)上不含有作為傳導(dǎo)鹽的亞硫酸鈉、硫酸鈉等的鈉鹽。電鍍液中所含的鈉只限于來自作為金源的亞硫酸金鈉。(5)緩沖劑作為本發(fā)明中所使用的緩沖劑，只要是通常電解金電鍍液中所使用的就可以，對此沒有特別的限定?？梢允褂美纾姿猁}、硼酸鹽等的無機酸鹽、檸檬酸鹽、苯二酸鹽、乙二胺四醋酸鹽等的有機酸(2到5價的多價羧酸、羥基羧酸)鹽等，可以單獨地使用這些的l種，也可以并用其中的2種以上。作為本發(fā)明的非氰類電解金電鍍液中緩沖劑的配比量，通常為130g/L，優(yōu)選的是215g/L、更優(yōu)選的是210g/L。緩沖劑的配比量不足1g/L時，由于pH下降，液體穩(wěn)定性變差，有時會產(chǎn)生電鍍液成份的分解。超過30g/L時，極限電流密度下降，有時會成為過度電鍍。(6)聚亞烷基二醇、兩性表面活性劑作為配合在本發(fā)明的非氰類電解金電鍍液中的聚亞垸基二醇，可以舉出聚乙二醇、聚丙二醇等。作為兩性表面活性劑，可以舉出2-垸基-N-羧基甲基-N-羥乙基咪唑鎿甜菜堿、月桂酰胺丙基羥基磺基甜菜堿、脂肪酸酰胺丙基甜菜堿等的甜菜堿系兩性表面活性劑；脂肪酸?；?N-羧乙基-N-羥乙基乙二胺堿鹽等的氨基羧酸鹽系兩性表面活性劑；咪唑啉衍生物系兩性表面活性劑等。聚亞垸基二醇的配比量是lmg/L6g/L，優(yōu)選的是203000mg/L、更優(yōu)選的是1001000mg/L。另一方面，兩性表面活性劑的配比量，通常是0.1mg/Llg/L、優(yōu)選的是5500mg/L、更優(yōu)選的是10300mg/L。聚亞烷基二醇和兩性表面活性劑的配比量都低于上述范圍時，則熱處理后的突起的被膜硬度不足50Hv，進(jìn)而不能將突起的表面制作成平坦的形狀。超過上述范圍時，熱處理后的突起的被膜硬度為9OHv以上不能得到適合接合的硬度。聚亞垸基二醇和兩性表面活性劑，也可以只是使用其中的一種，也可以兩種并用。并用兩種時，兩者的配比量是在上述各范圍內(nèi)，根據(jù)目的適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。使用聚亞烷基二醇時，為了使得熱處理后的金突起的被膜硬度適合異向?qū)щ娪谜辰Y(jié)膜的接合的509OHv,所以使用分子量2006000，優(yōu)選的是4002000、更優(yōu)選的是4001000的。分子量超過6000時，為了使得熱處理后的被膜硬度達(dá)到5090Hv，需要將配比量控制在不足lmg/L的極低的濃度。這樣的低濃度的配比量的電鍍液在濃度管理上是很困難的。通過調(diào)節(jié)分子量6000以下的聚亞烷基二醇的配比量，可以將由電鍍形成的被膜的硬度在509OHv的范圍內(nèi)調(diào)整到所希望的值。低分子量的聚亞烷基二醇的情況時通過增加配比量，高分子量的情況時通過減少配比量，可以得到509OHv的被膜硬度。對于任何的分子量，都可以通過增加配比量將被膜硬度提高，得到接近9OHv的比較高的硬度。例如，將熱處理后的被膜硬度制作成70Hv時，通過將分子量6000以下的聚亞垸基二醇的配比量控制在lmg/L6g/L，優(yōu)選的是203000mg/L就可以達(dá)到目的。進(jìn)而，此時的兩性表面活性劑的配比量優(yōu)選的是10300mg/L。一般來說，由于聚亞烷基二醇或者兩性表面活性劑的配比量的增加，因為熱處理造成的被膜硬度下降會減少。而且，在配合亞硫酸鉀，不配合聚亞烷基二醇或者兩性表面活性劑的情況時，突起表面的高度差不能充分變小。只有同時加入亞硫酸鉀，和聚亞烷基二醇或者兩性表面活性劑兩種，才可以同時滿足突起表面的高度差及被膜硬度兩方的期望值。本發(fā)明的非氰類電解金電鍍液中，在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，也可以適當(dāng)?shù)厥褂胮H調(diào)整劑等的其他成份。作為pH調(diào)整劑，可以舉出例如作為酸的硫酸、亞硫酸水、磷酸等，作為堿的氫氧化鉀、氨水等。使用本發(fā)明的非氰類電解金電鍍液，由電鍍在半導(dǎo)體晶片上形成突起時，可以按照常規(guī)方法進(jìn)行電鍍就可以。例如，作為UBM層的Ti-W濺射膜，在其上形成的Au濺射膜等的晶片上用掩模材料進(jìn)行掩模。其后，將晶片作為被鍍物進(jìn)行電解金鍍。接著有將掩模材料溶解在溶劑中除去的方法等。除去掩模材料后，通過腐蝕等除去沒有被UBM層的金突起被覆的部分，進(jìn)行晶片的熱處理。對于掩模剤，可以使用酚醛系正型光抗蝕膜。例如作為市場上銷售的產(chǎn)品，可以舉出LA—900、HA—900(以上是東京應(yīng)化工業(yè)株式會社制造)等。電鍍溫度通常是4070。C，優(yōu)選的是5065。C。電鍍液的溫度偏離407(TC的范圍時，可能存在鍍被膜難以析出的情況，電鍍液變得不穩(wěn)定產(chǎn)生電鍍液成份分解的情況。電鍍中使用的設(shè)定電流密度是根據(jù)電鍍液的組成、溫度等的條件不同而在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)是不同的，所以無法一概而論。在金濃度為815g/L、60°C的電鍍液溫度的條件下時，通常是2.0A/dm2以下、優(yōu)選的是0.21.2A/dm2。設(shè)定的電流密度偏離上述范圍時，會產(chǎn)生操作性變差，電鍍被膜外觀、電鍍被膜特性產(chǎn)生異常的情況，或顯著地產(chǎn)生電鍍液不穩(wěn)定從而電鍍液成份分解的情況。作為本發(fā)明的非氰類電解金電鍍液的pH值，通常是7.0以上，優(yōu)選的是7.210.0。非氰類電解金電鍍液的pH值不足7.0時，電鍍液顯著地不穩(wěn)定從而有時產(chǎn)生分解。另一方面pH值超過IO.O時，則掩模材料溶解，有時不能形成希望的金突起等。金突起的熱處理溫度是200400。C，優(yōu)選的是200300。C。熱處理時間是5分鐘以上，優(yōu)選的是3060分鐘。熱處理時使用精細(xì)的恒溫箱等將室內(nèi)部在設(shè)定溫度下保持一定時間。本發(fā)明的非氰類電解金電鍍液，通過對金源及構(gòu)成電鍍液其他的成份的補充管理，可以使用2個循環(huán)(電鍍液中的金量全部消耗在電鍍上時作為1個循環(huán))以上。本發(fā)明的非氰類電解金電鍍液，對于基體只要是金屬化的、可導(dǎo)通的則不能選擇為被鍍物。使用酚醛系正型光抗蝕膜作為掩模材料，特別適合在圖案化的硅晶片上Ga/As晶片等化合物晶片上形成突起。圖1是表示使用本發(fā)明的金電鍍液，在半導(dǎo)體晶片上形成金突起的一例的剖面圖。圖1中，l是半導(dǎo)體晶片，1'是半導(dǎo)體晶片的表面上形成的含有集成電路的電路層，2是A1電極，3是鈍化膜，3a是鈍化膜的開口部，4是TiW濺射膜，5是金濺射膜，6是TiW濺射膜4和金濺射膜5構(gòu)成的UBM層，7是金突起，7'是金突起7的表面，8是抗蝕膜，8a是抗蝕膜的開口部。金突起的表面7'是形成平坦的面，中央部7'a和抗蝕膜相接觸的周圍端部7，b之間的高度差(從晶片l的距離的差)是l.8iim以內(nèi)，優(yōu)選的是l.7tim以內(nèi)、更優(yōu)選的是l.6pm以內(nèi)、最優(yōu)選的是l.5ym以內(nèi)。圖2表示將圖1所示形成的金突起的半導(dǎo)體芯片安裝在印刷布線基板上的狀態(tài)的剖面圖。與圖1相同的部分使用相同的符號，省略其說明。印刷布線基板l0的硬質(zhì)基板1l上，用銅等的導(dǎo)電性材料形成了基板布線圖案12。在基板布線圖案12上，用金等的導(dǎo)電性材料形成了基板電極14。另一方面，與印刷布線基板10平行安裝在基板10上的半導(dǎo)體芯片16上，對著基板電極14形成著金突起7。上述基板電極14和金突起7用各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑20接合在一起。硬質(zhì)基板11和半導(dǎo)體晶片1之間，用封裝材料l8進(jìn)行封裝。硬質(zhì)基板ll的材質(zhì)，只要是可以使用在硬質(zhì)印刷布線基板上的就可以，對此沒有特別的限制，可以舉出例如，玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂、陶瓷等。作為封裝材料l8，可以使用通常半導(dǎo)體芯片的封裝時使用的公知的樹脂。在硬質(zhì)基板ll上基板布線圖案l0、基板電極l4的形成，可以通過蒸鍍、電鍍、金屬薄膜的腐蝕、導(dǎo)電塗料的塗布等來進(jìn)行。在印刷布線基板l0上安裝半導(dǎo)體芯片16的方法，可用以下的方法進(jìn)行。首先，在基板電極14的上方對著金突起7的位置決定半導(dǎo)體芯片16的位置，夾入膜狀各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑20，將半導(dǎo)體芯片16裝載在印刷布線基板10上。接著，通過各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑20將金突起7和基板電極14熱壓接。通過向印刷布線基板l0上安裝半導(dǎo)體芯片16，作為在電路層l'內(nèi)形成的集成電路的電極的金突起7，和基板布線圖案12上形成的基板電極14，通過各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑20被連接在一起。實施例按照表l5所表示的配合，配制非氰類電解金電鍍液。各原料的配合濃度的単位在沒有特別說明時是g/L。但是，Na3Au(SO3)2、亞硫酸金銨是表示Au量的濃度。作為被鍍物，使用酚醛系正型光抗蝕膜圖案化了的具有突起開口部的硅晶片(基體剖面組成是金濺射膜/TiW/Si02)。在1L的配制了的非氰類電解金電鍍液中浸漬被鍍物，施以通電形成具有15um膜厚的金鍍被膜。此外，非氰類電解金電鍍液的電流效率，在恒定的電鍍操作條件下，通常是100%。形成具有規(guī)定膜厚的被膜后，除去掩模材料，對于形成的突起的形狀、電鍍液穩(wěn)定性、電鍍被膜外觀、被膜硬度(未熱處理及30(TC30分鐘熱處理后)、Au濺射膜的由碘系腐蝕劑的腐蝕性按照下述的方法及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。其結(jié)果一起表示在表15。〔突起表面的高度差(ym)〕如圖1所表示的，在硅晶片1上使用酚醛系正型光抗蝕膜8，進(jìn)行圖案化得到具有長邊為8020um、短邊為8020txm的長方形開口部。使用電解金電鍍液實施電鍍后，用甲乙酮溶解酚醛系正型光抗蝕膜。對于得到的突起，用KEYENCE社制造的激光顯微鏡VK—9710將測定突起上面的最高點和上面外側(cè)的最下點之間的差作為高度差，作為平滑度的指標(biāo)。此外，通常突起電鍍用途中求得的高度差是3um以下，優(yōu)選的是2um以下，更優(yōu)選的是1.5Pm以下。〔電鍍液穩(wěn)定性)觀察向被鍍物實施電鍍后的電鍍液的狀態(tài)，按照以下的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。分解電鍍液中的成份分解。X:電鍍液中金的沉淀可以用肉眼判定的程度?！?只是看到電鍍液中有微量金的沉淀。用0.2pm膜片過濾器過濾后可以觀察到的程度。:在電鍍液中沒有觀察到金的沉淀。(電鍍被膜外觀〕觀察在被鍍物上形成的金突起的表面被膜外觀，按照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。X:色調(diào)是紅色，能看到樹枝狀析出、斑點，或發(fā)生過度電鍍。△:沒有異常析出，外觀光澤。〇色調(diào)是檸檬黃，無光澤半光澤的均勻外觀。〔被膜硬度(威氏硬度；Hv)〕使用被鍍物上形成的特定的突起部位，用威氏硬度計測定其被膜硬度(未熱處理及300°C30分鐘熱處理后)。作為在中硬度用途的突起中得到的特性，退火后的被膜硬度是70Hv左右。此外，測定條件是將測定圧子在25gf負(fù)載下保持10秒鐘的條件?！睞u濺射膜的碘系腐蝕劑的腐蝕性〕在常溫下攪拌十分鐘的碘系腐蝕劑中浸漬被鍍物90秒鐘，用醇系漂洗液洗滌后，噴霧乙醇用干燥機干燥。之后，使用金屬顯微鏡，用50200倍的倍率觀察被鍍物上形成的全突起的表面狀態(tài)，按照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。X:在5Q%以上的突起的表面上觀察到斑點?！?只限于一部分區(qū)域突起的表面觀察到斑點。〇在被鍍物上的全突起的表面上沒有觀察到斑點。〔綜合評價〕基于上述各評價結(jié)果，用下述的評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。X:在關(guān)于形成的金鍍被膜(金突起)及電鍍處理后的非氰類電解金電鍍液的上述評價結(jié)果中，含有不好的結(jié)果?！?在關(guān)于形成的金鍍被膜(金突起)及電鍍處理后的非氰類電解金電鍍液的上述評價結(jié)果中，含有大致良好的和一部分不好的結(jié)果。〇在關(guān)于形成的金鍍被膜(金突起)及電鍍處理后的非氰類電解金電鍍液的上述評價結(jié)果中，都是良好的結(jié)果。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>聚乙二醇A:平均分子量400聚乙二醇B:平均分子量IOOO聚乙二醇C:平均分子量6000兩性表面活性劑A:日本油脂株式會社制造，二'乂卄^7/^BDL(羧基甜菜堿系)兩性表面活性劑B:花王株式會社制造，7>t:卜一^20YB(羧基甜菜堿系)通過對比實施例、比較例明顯地說明了以下的事情。(1)原則上，亞硫酸鉀可以有效地減少突起表面的高度差。含有亞硫酸鉀的實施例120的高度差1.Ql1.56，與代替亞硫酸鉀的含有亞硫酸鈉的比較例212的高度差1.853.1l進(jìn)行比較，突起表面的高度差明顯的較小。(2)原則上，聚亞烷基二醇、兩性表面活性劑在減少300'C熱處理后的被膜硬度的下降是很有效果的。含有聚亞烷基二醇或者兩性表面活性劑的實施例120在300。C熱處理后的被膜硬度是適度的(5090Hv)。與此相反，不含有聚亞垸基二醇和兩性表面活性劑的比較例1、2的硬度降低到了45Hv、43Hv。(3)可是，只是加入亞硫酸鉀時，突起表面的高度差不能充分減少。比較例1盡管加入與實施例120相同量的亞硫酸鉀，但是高度差仍然較大(1.83)。通過在亞硫酸鉀中加入聚亞烷基二醇或者兩性表面活性劑，才使得高度差變?yōu)?.56以下(實施例120)。權(quán)利要求1.一種用于形成突起的非氰類電解金電鍍液，其特征在于，其含有亞硫酸金堿鹽或亞硫酸金銨、結(jié)晶調(diào)整劑、亞硫酸鉀5～150g/L、分子量200～6000的聚亞烷基二醇1mg/L～6g/L和/或兩性表面活性劑O.1mg～1g/L、水溶性胺和/或緩沖劑。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于形成突起的非氰類電解金電鍍液，其特征在于，其中兩性表面活性劑，是從2-烷基-N-羧基甲基-N-羥乙基咪唑鐺甜菜堿、月桂酰胺丙基羥基磺基甜菜堿、脂肪酸酰胺丙基甜菜堿、及脂肪酸酰基-N-羧乙基-N-羥乙基乙二胺堿鹽中選擇出的1種或2種以上。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于形成突起的非氰類電解金電鍍液，其特征在于，其中結(jié)晶調(diào)整劑是T1化合物、Pb化合物、或As化合物，配合結(jié)晶調(diào)整劑使得金屬濃度達(dá)到0.1100mg/L。4.一種形成突起的方法，其特征在于，其是在圖案化了的晶片上使用權(quán)利要求l中記載的用于形成突起的非氰類電解金電鍍液，進(jìn)行了電解金電鍍后，通過5分鐘以上在20040(TC的熱處理，形成被膜硬度為5090Hv，表面的高度差為l.8um以下的突起。5.—種連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，其是使用各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑，將印刷布線基板上形成了的具有基板布線圖案的基板電極，和半導(dǎo)體晶片上形成的集成電路的金Au突起連接的連接結(jié)構(gòu)，其中上述金Au突起的被膜硬度為509OHv。全文摘要本發(fā)明公開了用于形成突起的非氰類電解金電鍍液，其中含有作為金源的亞硫酸金堿鹽或亞硫酸金銨、結(jié)晶調(diào)整劑、亞硫酸鉀組成的傳導(dǎo)鹽5～150g/L、分子量200～6000的聚亞烷基二醇1mg/L～6g/L和/或兩性表面活性劑0.1mg～1g/L、水溶性胺和/或緩沖劑。在圖案化了的晶片上使用本發(fā)明的金電鍍液進(jìn)行了電解金鍍后，通過5分鐘以上在200～400℃的熱處理，形成被膜硬度為50～90Hv，表面的高度差為1.8μm以下的突起。文檔編號H01L21/288GK101363128SQ20081014586公開日2009年2月11日申請日期2008年8月7日優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日發(fā)明者中村裕樹,井上晃一郎申請人:恩伊凱慕凱特股份有限公司