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JPH0253945B2 - - Google Patents
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JPH0253945B2 - - Google Patents

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JPH0253945B2
JPH0253945B2 JP61044277A JP4427786A JPH0253945B2 JP H0253945 B2 JPH0253945 B2 JP H0253945B2 JP 61044277 A JP61044277 A JP 61044277A JP 4427786 A JP4427786 A JP 4427786A JP H0253945 B2 JPH0253945 B2 JP H0253945B2
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Description

【発明の詳細な説明】
Ａ 産業上の利用分野 この発明は、広くは半導体及び絶縁基板のため
のニツケル金メツキ処理に関し、特に金をニツケ
ルの間の結合力が著しく増強されることを特徴と
する金属接点の形成方法に関するものである。 Ｂ 従来技術 電気的な接点端子を与えるためにセラミツク及
びその他の基板にメタライゼーシヨンを施す場合
に、基層としてニツケルがよく用いられる。しか
しニツケルは、周知のようにかなり酸化しやす
く、その結果形成された酸化膜が好適な電気接点
を設けることを妨げることになる。従つて、従来
技術においては、ニツケルの酸化を防止するため
に、ニツケル層が形成されると直ちに所定の物質
（通常、金）をニツケル層上に付着する工程が設
けられている。熱圧着が要求される場合などの金
の厚い層が望まれる場合には、金の厚い層がニツ
ケル上に電気メツキされる。このことは、“チツ
プ・パツドの腐食を防止するための処理
（Process for Preventing Chip Pad
Corrosion）”と題するIBMテクニカル・デイス
クロジヤ・ブルテイン（Technical Disclosure
Bulletin）Vol.19、No.12、1977年５月、p.4581に
記載のM.M.ハダド（Haddad）による論文に開
示されている。また、同様の厚い金電気メツキ処
理がIBMテクニカル・デイスクロジヤ・ブルテ
インVol.20、No.９、1978年２月、p.3443に記載の
M.M.ハダドによる“MLC基板上でのパツド端子
の選択的なメツキ（Selectively Electroplating
Pad Jerminals on ａ MLC Substrate）”と題
する論文に記載されている。 IBMテクニカル・デイスクロジヤ・ブルテイ
ンVol.14、No.４、1971年９月、p.1099のJ.R.リン
チ（Lynch）による“ニツケル／金拡散障壁
（Nickel／Gold Diffusion Barrier）”と題する
論文においては、ニツケルが、金属に接着される
べきシリコン・デバイス中に拡散するのを防止す
るために、電気メツキされた金の層と、それに隣
接するニツケル層の間に拡散障壁が形成される。
この拡散障壁は、ニツケル上に電気メツキにより
金層を形成し、次に約700℃の水素雰囲気中で加
熱することにより形成される。この障壁層はその
まま残され、後に別の金の層により被覆され、こ
の金の層にシリコン・デバイスが接着される。 上述の1971年発行のIBMテクニカル・デイス
クロジヤ・ブルテインの処理はまた、熱圧着が要
望され拡散障壁が必要でないような適用例にも好
適であることが分かつている。しかしより最近に
なつて、第１の金層（拡散障壁）上に配置された
第２の金属の熱圧着による引張り強度が不十分で
あることが分かつた。ある場合には、その引張り
強度を50％またはそれ以上増加させる必要があ
る。 Ｃ 発明が解決しようとする問題点 この発明の目的は、ニツケルの基層と金の上層
をもつ金属接点において、ニツケルと金の間の結
合力を増大させる方法を提供することにある。 Ｄ 問題点を解決するための手段 ニツケルの下層と金の上層を有するメタラージ
構造の引張り強度は、ニツケル層上に金の薄い浸
漬層を付着し、厚い金の上層を配置する前に、拡
散しなかつた浸漬付着した金を化学的エツチング
剤により剥離することにより増大される。本発明
の別の特徴によれば、ニツケルと金の最終的な構
造は、約50℃のアニールを施され、これにより金
の上層が溶かされ、金がニツケル中に拡散して接
点構造の引張り強度が改善される。 Ｅ 実施例 第１図を参照すると、セラミツク基板１は、例
えばモリブデンからなる層２によつて金属化さ
れ、この層は、半導体チツプ・パツケージ技術に
おいてよく知られているように、リソグラフイ技
術を用いて所望の電気接点領域のパターンに形づ
くられまたは個別化（Personalize）される。ニ
ツケル層３は、典型的には、ワイヤ５を熱圧着す
るために必要な厚い金を付着するためにモリブデ
ン接点領域上に付着される。尚、この技術につい
ては前述の1978年発行のIBMテクニカル・デイ
スクロジヤ・ブルテインに記載されている。 さて、ニツケルの表面は急速に酸化されそのあ
とのメツキ処理に対して付着性を低下させること
が知られている。 そのような酸化膜は、米国特許第3362851号の
教示するところに従つて、例えば金などの別の金
層を“フラツシユ”被覆することにより防止する
ことができる。しかし、金のフラツシユ被覆層は
酸化防止体として働くけれども、中間の金のフラ
ツシユ被覆層が処理されないまま残されて最終的
な複合構造中に完全に拡散するときに金の厚い層
とニツケルとの間の引張り強さが不必要に限定さ
れてしまうということが分かつている。 本発明によれば、約700〜1200Åの厚さの金の
浸漬層がニツケル上に配置され、このとき金のニ
ツケルへの拡散を促すような手続がさらに行なわ
れることはない。そして、熱圧着される予定にな
いニツケルの領域を覆うように選択的にマスク層
が付着される。次に、拡散しなかつた金の浸漬層
が、化学的な剥離剤によりマスクされていない領
域から除去され、そのあと直ちに厚い金属がマス
クされていないニツケル上に電気メツキされる。
金の浸漬層を除去するために、次のような成分及
び濃度により特徴づけられる化学的剥離剤を使用
することが望ましい： (1) シアン化カリウムなどの金錯化剤−16％ (2) メタ―ニトロベンゾアート・ナトリウムなど
の酸化剤−49％、 (3) （溶剤のPHを約11.5にするための）炭酸ナト
リウム―26％、 (4) 硫酸ナトリウム−９％、 (5) 沿イオン―0.05％、 (6) 水 最後に、選択的なマスクが除去され、好適には
550℃の熱処理サイクルにより金がニツケル中に
拡散し、こうして、従来技術で達成できる構造よ
りも硬さが低減され引張り強度が高められた金属
化構造が形成される。 次に示す詳細な例は、本発明の各工程を従来技
術（典型的には前記1971年発行のIBMテクニカ
ル・デイスクロジヤ・ブルテインに記載の技術）
と対比して示すものであり、これにより本発明の
理解が一層容易ならしめられるであろう。
【表】
【表】 (17) プラズマ・アツシユ
(18) 終了
表 化学的剥離剤の濃度 金の浸漬層を除去するため
に必要な時間 （ｇ／） （秒） 15 60〜120 30 45〜75 40 30〜50 50 20〜40 60 10〜20 尚、表において、本発明の最初の５工程は、
従来の処理と同一であることに注意されたい。し
かし、従来の処理における金拡散工程６は本発明
では省略され、それが後に行なわれる厚い金の拡
散工程16により置き換えられている。本発明の工
程６〜９は従来の処理の工程７〜10に類似してい
る。 工程５により生じる未拡散の薄い金属は本発明
の工程10でエツチングにより除去され、リンスさ
れる（工程11）。従来の処理の工程11〜14が、本
発明の工程12〜15として使用される。最後に、工
程16で、延期されていた金の拡散が行なわれ、続
いてプラズマ・アツシユが実行されて、適正な金
属化と後の接着性を保証するために必要なAu―
Ni拡散障壁が形成される。 上記表における従来の処理に基づく3105個の
サンプルと、同じく表における本発明の処理に
基づく423個のサンプルとについて、引張り強度
の平均値を求めたところ、次のとおりであつた： 従来の処理 本発明の処理 68±２グラム 85±０グラム さらに、（金属化界面における剥離などの）補
修不可能な欠陥が解消されたとともに、（金のバ
ルクの破裂などの）補修可能な欠陥が、従来の処
理により形成したサンプルよりも低減しているこ
とが分かつた。 Ｆ 発明の効果 以上のように、この発明によれば、NiとAuの
層を有する金属接点構造体において、引張り強度
が高まるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、金属接点におけるMoとNiとAuの
層構造を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 基板上にニツケルを付着し、 (b) 上記ニツケル上に金の薄い層を形成し、 (c) 上記金の薄い層を化学的に剥離し、 (d) 上記ニツケル上に金の厚い層を付着し、 (e) 上記金の厚い層を上記ニツケルに拡散させる
    工程を含む、 金属接点の形成方法。 ２ 上記金の厚い層の拡散が約550℃で行なわれ
    る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 上記基板がセラミツク物質である特許請求の
    範囲第１項記載の方法。 ４ 上記金の薄い層が約700ないし約1200Åの範
    囲で浸漬処理により形成される特許請求の範囲第
    １項記載の方法。
JP61044277A 1985-05-17 1986-03-03 金属接点の形成方法 Granted JPS61265853A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US735040 1985-05-17
US06/735,040 US4601424A (en) 1985-05-17 1985-05-17 Stripped gold plating process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61265853A JPS61265853A (ja) 1986-11-25
JPH0253945B2 true JPH0253945B2 (ja) 1990-11-20

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