无氰电解镀金液制造技术

课题在于提供一种能够提高金向通孔底部的析出的无氰电解镀金液。通过含有亚硫酸金碱金属盐、水溶性胺、结晶调节剂、阳离子表面活性剂的无氰电解镀金液解决了该课题。剂的无氰电解镀金液解决了该课题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无氰电解镀金液


[0001]本专利技术涉及无氰电解镀金液。

技术介绍

[0002]无氰(有意不含氰)的电解镀金液在制作半导体器件中的布线用材料时使用。电解镀金液使用氰化金钾作为金源，但氰化合物由于毒性高并且侵蚀抗蚀剂，因此在半导体器件中一般使用不含氰的金源，例如包含亚硫酸金碱金属盐、亚硫酸金铵等的电解镀金液。
[0003]在专利文献1中公开了含有作为金源的亚硫酸金碱金属盐或亚硫酸金铵、作为稳定剂的水溶性胺、结晶调节剂、作为传导盐的亚硫酸盐和硫酸盐、缓冲剂、聚亚烷基二醇和/或两性表面活性剂的凸点形成用无氰电解镀金液。另外，在专利文献2中公开了还规定了聚亚烷基二醇的平均分子量的无氰电解镀金液。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2007
‑
92156号公报
[0007]专利文献2：日本特开2008
‑
115450号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]无氰电解镀金液被广泛用作使用Si、GaAs等的基板的半导体器件中的布线用材料。存在用于导通导体层间的通孔(布线)，从通孔的侧壁到底面涂敷镀金覆膜。近年来，对通孔的高长径比的要求提高，存在难以在通孔的底部析出镀金的问题。
[0010]鉴于上述问题，本专利技术的课题在于提供一种能够提高金向通孔底部的析出的无氰电解镀金液。
[0011]用于解决问题的手段
[0012]本专利技术人等为了解决上述问题而反复进行了研究，结果得到了如下见解：无氰电解镀金液中的表面活性剂在与镀敷对象物的形状的关系中有助于金析出的容易性。更详细而言，发现阳离子表面活性剂选择性地吸附在镀敷对象物的凸部上，抑制金的析出。基于该见解，本专利技术的一个方式为含有亚硫酸金碱金属盐、水溶性胺、结晶调节剂、阳离子表面活性剂的无氰电解镀金液。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术，能够提供一种能够提高金向通孔底部的析出的无氰电解镀金液。
附图说明
[0015][图1]图1为半导体器件中的一般的通孔的截面示意图。
具体实施方式
[0016]以下，对本专利技术详细地进行说明，以下记载的构成要件的说明为本专利技术的实施方式的一例(代表例)，本专利技术不限于这些内容，在其主旨的范围内可以进行各种变形来实施。
[0017]本专利技术的实施方式为含有亚硫酸金碱金属盐、水溶性胺、结晶调节剂、阳离子表面活性剂的无氰电解镀金液(以下有时简称为电解镀金液)。在电解镀金液中所含的阳离子表面活性剂选择性地吸附在如图1所示的通孔的凸部(由最外表面和侧壁构成的角)上，由此抑制在凸部上的金的析出，促进金向通孔的底部的析出(镀金覆膜的形成)。另外，由于通孔底部为最难析出金的部位，因此如果在底部形成镀金覆膜，则在通孔侧壁也充分地形成了镀金覆膜。
[0018]电解镀金液中的阳离子表面活性剂选择性地吸附在镀敷对象物的凸部上的机理还不明确，据认为是由于通电时凸部成为最高电流密度，通过静电作用而容易吸附作为正电荷的阳离子表面活性剂。
[0019]作为阳离子表面活性剂，没有特别限制，优选季铵盐、脂肪族胺。作为季铵盐，可以列举苄索氯铵、十六烷基氯化吡啶一水合物、1
‑
十二烷基氯化吡啶等。作为脂肪族胺，可以列举十二烷基胺硫酸盐、正辛基胺盐酸盐、十二烷基胺盐酸盐等。另外，可以含有季铵盐和脂肪族胺中的任一者或两者。
[0020]在本实施方式中，对电解镀金液中的阳离子表面活性剂的浓度没有特别限制，但优选为0.01mg/L以上且10mg/L以下，更优选为0.1mg/L以上且5mg/L以下。当阳离子表面活性剂的浓度变高时，能够看到镀金覆膜的硬度变高的倾向。当小于0.01mg/L时，有时金向通孔底部的析出不充分，另一方面，当大于10mg/L时，有时晶体状态发生变化。
[0021]在电解镀金液中，亚硫酸金碱金属盐为作为金源使用的物质，对其成分没有特别限制，例如可以列举亚硫酸金钠、亚硫酸金钾、亚硫酸金铵等。特别优选亚硫酸金钠。另外，在电解镀金液中，对亚硫酸金碱金属盐的浓度没有特别限制，通常换算成金浓度为5g/L以上且15g/L以下，优选为7g/L以上且13g/L以下。
[0022]在电解镀金液中，水溶性胺为作为稳定剂使用的物质，对其成分没有特别限制。例如，可以列举三乙醇胺、乙二胺四乙酸、乙烷
‑
1,2
‑
二胺等，特别优选乙烷
‑
1,2
‑
二胺。通过含有稳定剂，具有金络合物的稳定化的效果。另外，在电解镀金液中，对水溶性胺的浓度没有特别限制，通常为5g/L以上且20g/L以下，优选为7g/L以上且15g/L以下。
[0023]在电解镀金液中，作为结晶调节剂，可以列举Tl化合物、Pb化合物、As化合物等，特别优选甲酸铊、硫酸铊、乙酸铅。通过含有结晶调节剂，所得到的镀金覆膜的取向性和微晶尺寸的调节变得容易。另外，在电解镀金液中，对结晶调节剂的浓度没有特别限制，通常为5mg/L以上且50mg/L以下，优选为10mg/L以上且30mg/L以下。
[0024]在本实施方式中，无氰电解镀金液的表面张力优选小于60mN/m。如果电解镀金液的表面张力小于60mN/m，则能够预期进一步提高镀金向通孔底部的析出。在本公开内容中，表面张力可以使用在JIS
‑
K
‑
2241(2017)中采用的Du No
ü
y(吊环)法测定。
[0025]对本实施方式涉及的电解镀金液的制备方法没有特别限制，可以通过在包含水的水性溶剂中添加亚硫酸金碱金属盐、水溶性胺、结晶调节剂、阳离子表面活性剂并混合来制备。此外，还可以含有在电解镀金液中可以含有的其它成分，例如导电盐、pH调节剂(缓冲剂)、络合剂、掩蔽剂等。通过添加导电盐，能够得到均匀电沉积性提高的效果。通过添加络
合剂，能够提高电解镀金液的稳定性。通过添加pH调节剂(缓冲剂)，具有能够抑制局部的pH变动的效果。通过添加掩蔽剂，具有抑制覆膜外观变差、硬度变化的效果。
[0026]电解镀金液中的阳离子表面活性剂的成分分析可以通过液相色谱法测定。另外，电解镀金液中的阳离子表面活性剂的浓度可以通过液相色谱法测定。
[0027][实施例][0028]以下，使用实施例更详细地说明本专利技术，但本专利技术的范围当然不限于实施例的记载。
[0029]＜电解镀金液的建浴＞
[0030]准备包含以金浓度计为12g/L的亚硫酸金(I)钠、70g/L的作为电解质的亚硫酸钠、10g/L的作为稳定剂的乙烷
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1,2
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二胺、20mg/L(铊浓度)的作为结晶调节剂的甲酸铊和表1所示的各种表面活性剂的无氰电解镀金液。
[0031]＜镀敷的条件：通孔埋入用＞
[0032]将具有通孔(直径：100μm，深度：60μm)的基板(基底：镀镍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无氰电解镀金液，其特征在于，所述无氰电解镀金液含有亚硫酸金碱金属盐、水溶性胺、结晶调节剂和阳离子表面活性剂。2.如权利要求1所述的无氰电解镀金液，其特征在于，所述阳离子表面活性剂为季铵盐和/或脂肪族胺。3.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤优介，水桥正英，关口俊介，
申请(专利权)人：松田产业株式会社，
类型：发明
国别省市：