BAIN POUR DEPOT ELECTROLYTIQUE D'OR

Description

[0001] La présente invention se rapporte au domaine des bains pour dépôts électrolytiques. Elle concerne, plus particulièrement, un bain d'or sulfitique du type de ceux employés pour déposer des couches d'or à la fois ductiles et épaisses, c'est-à-dire typiquement de plus de 200 µm. Ces dépôts sont particulièrement bien adaptés, notamment, à la réalisation de protubérances conductrices, connues sous le nom de "bumps", utilisées pour connecter des puces électroniques.

[0002] Pendant longtemps, l'or a été présent dans les bains électrolytiques sous la forme de complexes cyanurés, comme (Au(CN)₂)^-. Cependant, malgré la qualité des dépôts obtenus, la toxicité des cyanures a conduit à la recherche d'autres produits et des solutions de complexes solubles de sulfites d'or leur ont été substituées.

[0003] La toxicité étant une notion très relative, on définira comme toxique une substance nocive dans les quantités utilisées pour l'application visée et comme non-toxique une substance ne présentant pas de nocivité pour cette application.

[0004] Certaines utilisations de dépôts d'or, notamment pour la réalisation de bumps, nécessitent que la couche de métal soit particulièrement ductile, régulière, à grains fins et présentant une très faible dureté.

[0005] Or, les bains d'or sulfitiques connus actuellement fournissent des dépôts trop durs, ce qui impose un traitement thermique supplémentaire pour les ramollir. De plus, ils utilisent des affineurs de grains toxiques, contenant de l'arsenic ou du thallium. Par ailleurs, les solutions obtenues sont agressives et attaquent les substrats, notamment lorsqu'il s'agit de photorésistes.

[0006] La présente invention a principalement pour but de fournir un bain d'or sulfitique exempt de composés toxiques et permettant de réaliser un dépôt particulièrement tendre, sans avoir recours à un traitement thermique ultérieur. Le pH du bain obtenu est neutre et la solution n'attaque pas les photorésistes couramment utilisés.

[0007] De façon plus précise, le bain selon l'invention est du type comportant, en solution dans de l'eau, du sulfite d'or, un affineur de grain choisi parmi des composés solubles de bismuth, d'étain, de tellure et de sélénium, un complexant et un sel conducteur. Ce bain est caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, de l'acide amidosulfonique.

[0008] D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, non accompagnée de dessin.

[0009] De préférence, le bain pour dépôt électrolytique d'or selon l'invention comporte :

• de 7 à 20 g/L d'or, sous la forme de sulfite d'or choisi parmi d'autres sels solubles d'or pour la qualité du dépôt obtenu,
• de 5 à 50 mg/L de bismuth, sous la forme d'un sel soluble de citrate d'ammonium et de bismuth, utilisé comme affineur de grain non-toxique,
• de 10 à 50 mL/L d'un dérivé d'acide phosphonique, par exemple, le produit connu sous le nom de Dequest 2010, utilisé comme complexant,
• de 20 à 100 g/L de sulfite d'ammonium, utilisé comme sel conducteur pour l'électrodéposition, et
• de 20 à 100 g/L d'acide amidosulfonique, également utilisé comme sel conducteur.

[0010] Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le bain comporte :

• 10 g/L d'or, sous la forme de sulfite d'or,
• 15 mg/L de bismuth, sous la forme d'un sel soluble de citrate d'ammonium et de bismuth,
• 25 mL/L de Dequest 2010,
• 50 g/L de sulfite d'ammonium, et
• 50 g/L d'acide amidosulfonique.

[0011] Ainsi, le bain obtenu n'utilise ni de sel d'or toxique, ni d'affineur de grains toxique. De plus, il permet d'obtenir des dépôts tendres, présentant typiquement une dureté comprise entre 50 et 70 Vickers, sans qu'il soit nécessaire d'effectuer un quelconque traitement thermique. La solution obtenue n'attaque pas les substrats sur lesquelles des bumps sont couramment déposés et son pH est typiquement compris entre 6,7 et 7,5.

[0012] La description qui vient d'être faite n'est qu'un exemple particulier d'un bain pour dépôt d'or électrolytique selon l'invention. Il est aussi possible d'utiliser, comme affineur de grain, tout composé soluble d'étain, de tellure ou de sélénium.

Revendications

1. Bain pour dépôt électrolytique d'or, comportant, en solution dans de l'eau, du sulfite d'or, un affineur de grain choisi parmi des composés solubles de bismuth, d'étain, de tellure et de sélénium, un complexant et un sel conducteur, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, de l'acide amidosulfonique.

2. Bain selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit composé de bismuth est un complexe soluble de citrate d'ammonium et de bismuth.

3. Bain selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit complexant contient un dérivé d'acide phosphonique.

4. Bain selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit sel conducteur est du sulfite d'ammonium.

5. Bain selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte:

- de 7 à 20 g/L d'or,

- de 5 à 50 mg/L de bismuth,

- de 10 à 50 mL/L d'un dérivé d'acide phosphonique,

- de 20 à 100 g/L de sulfite d'ammonium,

- de 20 à 100 g/L d'acide amidosulfonique.

6. Bain selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte :

- 10 g/L d'or,

- 15 mg/L de bismuth,

- 25 mL/L d'un dérivé d'acide phosphonique,

- 50 g/L de sulfite d'ammonium, et

- 50 g/L d'acide amidosulfonique.

Ansprüche

1. Bad für elektrolytische Abscheidung von Gold, welches, in Wasser gelöst, Goldsulfit, ein unter löslichen Wismut-, Zinn-, Tellur- und Seleniumverbindungen ausgewähltes Korngefüge-Verfeinerungsmittel, einen Komplexbildner und ein Leitsalz umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es im Weiteren Amidosulfosäure enthält.

2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Wismutverbindung ein löslicher Komplex aus Ammoniumzitrat und Wismut ist.

3. Bad nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Komplexbildner ein Phosphonsäuren-Derivat enthält.

4. Bad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Leitsalz Ammoniumsulfit ist.

5. Bad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst:

- 7 bis 20 g/L Gold,

- 5 bis 50 mg/L Wismut,

- 10 bis 50 mL/L eines Phosphonsäuren-Derivats,

- 20 bis 100 g/L Ammoniumsulfit,

- 20 bis 100 g/L Amidosulfosäure.

6. Bad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst:

- 10 g/L Gold,

- 15 mg/L Wismut,

- 25 mL/L eines Phosphonsäuren-Derivats,

- 50 g/L Ammoniumsulfit und

- 50 g/L Amidosulfosäure.

Claims

1. Bath for gold electroplating, comprising, in solution in water, gold sulfite, a grain refiner chosen from the soluble compounds of bismuth, tin, tellurium and selenium, a complexer and a conductive salt, characterized in that it also contains amidosulfonic acid.

2. Bath according to claim 1, characterized in that said bismuth compound is a soluble complex of ammonium citrate and bismuth.

3. Bath according to one of the claims 1 and 2, characterized in that said complexer contains a derivative of phosphonic acid.

4. Bath according to one of the claims 1 to 3, characterized in that said conductive salt is ammonium sulfite.

5. Bath according to claim 4, characterized in that it contains:

- from 7 to 20 g/L of gold;

- from 5 to 50 mg/L of bismuth;

- from 10 to 50 mL/L of a derivative of phosphonic acid;

- from 20 to 100 g/L of ammonium sulfite;

- from 20 to 100 g/L of amidosulfonic acid.

6. Bath according to claim 5, characterized in that it contains:

- 10 g/L of gold;

- 15 mg/L of bismuth;

- 25 mL/L of a derivative of phosphonic acid;

- 50 g/L of ammonium sulfite; and

- 50 g/L of amidosulfonic acid.