JP2009132983A - Method of manufacturing copper plated body - Google Patents

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Toshiaki Ono
俊昭 小野
Yasuo Komoda
康夫 薦田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel copper plated body obtained by electroplating a substrate provided with holes or grooves as a body to be plated with copper and a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the copper plated body is carried out by electroplating the substrate provided with the holes or the grooves as the body to be plated with copper using an electrolyte containing water, a copper component and a copper complexing agent forming a complex with univalent copper ion, exhibiting a complexing constant of higher than 1×10<SP>3</SP>with univalent copper ion and ≥0.5 g/L solubility of the complex formed with univalent copper under a use environment or copper complexing agent forming a complex with univalent copper ion, exhibiting a complexing constant of higher than 1×10<SP>3</SP>with univalent copper ion and a complexing constant of ≤1×10<SP>20</SP>with 2-valent copper ion to electrodeposit copper on the upper side of void parts while leaving the void parts in the bottom parts of the holes or the grooves. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、孔又は溝を備えた基板を被めっき体として銅を電気めっきすることによって得られる銅めっき体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a copper plated body obtained by electroplating copper using a substrate having holes or grooves as a body to be plated, and a method for manufacturing the same.

金属薄体の製法として、電気めっき(電解めっき、電着法等とも称する)のほか、無電解めっき、真空蒸着、スパッタリング等のPVD法など様々な方法が知られている。これらの中で電気めっきは、電解時間(電通時間)を調整することによって薄いものから比較的厚いものまで幅広い肉厚の製品を得ることができる上、無電解めっき等に比べて水素発生量が少なく、室温〜50℃前後で行われる低温プロセスであるため耐熱性の低い基材に対しても堆積形成できるなどの有利な点を有している。   As a method for producing a metal thin body, various methods such as electroplating (also referred to as electrolytic plating, electrodeposition method, etc.), and PVD methods such as electroless plating, vacuum deposition, and sputtering are known. Among these, electroplating can produce products with a wide range of thickness from thin to relatively thick by adjusting the electrolysis time (conduction time), and also generates more hydrogen than electroless plating. Since it is a low-temperature process performed at room temperature to around 50 ° C., it has an advantage that it can be deposited even on a substrate having low heat resistance.

また、ダマシン法(硫酸銅めっき法と化学的機械研磨技術とを組合せた配線プロセス)の開発を契機として、最近では電気めっきによる新たな金属薄膜の開発に期待が寄せられている。ダマシン法とは、シリコンウエハ等からなる基板上に形成された絶縁膜に溝や孔を形成しておき、その上にバリアメタル(拡散防止膜)及びCu膜(導通を得るための下地導電膜)を順次積層した後、電気めっきによって前記溝や孔内に銅を埋め込みつつ表面に銅層を形成し、その後、化学機械研磨(CMP)等によって余分な銅層を除去して銅配線を形成する方法である。   In addition, with the development of the damascene method (a wiring process combining a copper sulfate plating method and a chemical mechanical polishing technique), recently, there is an expectation for the development of a new metal thin film by electroplating. In the damascene method, grooves and holes are formed in an insulating film formed on a substrate made of a silicon wafer or the like, and a barrier metal (diffusion prevention film) and a Cu film (underlying conductive film for obtaining conduction) are formed thereon. ) Are sequentially stacked, a copper layer is formed on the surface while copper is embedded in the grooves and holes by electroplating, and then an extra copper layer is removed by chemical mechanical polishing (CMP) to form a copper wiring. It is a method to do.

従来、このようなダマシン法に用いられる電解液としては、硫酸銅溶液に3種類の有機系添加剤、すなわちポリエチレングリコール(PEG)等のキャリア、ビス(3-スルホプロピル)ジスルフィド2ナトリウム(SPS)等のブライトナ、ヤーヌスグリーンB(JGB)等のレベラといわれる3種類の有機系添加剤と、塩化物イオンとを添加した電解液が用いられてきた。   Conventionally, as an electrolytic solution used in such a damascene method, three kinds of organic additives, that is, a carrier such as polyethylene glycol (PEG), bis (3-sulfopropyl) disodium disulfide (SPS), are used as a copper sulfate solution. For example, an electrolytic solution in which three types of organic additives called levelers such as Brightna and Janus Green B (JGB) and chloride ions are added has been used.

ところが、このように3種類の有機系添加剤と塩化物イオンとを含有する電解液は、それぞれの添加物の濃度を厳密に管理する必要があり、その濃度管理が非常に難しいという課題を抱えていた。特に有機系添加剤は、電極上で反応して分解しやすく、濃度が低下しやすいため、濃度管理が極めて難しいばかりか、有機系添加剤の分解生成物により、微細孔への埋め込みが不良になったり、膜厚の均一性が悪化したりするなどの問題を抱えていた。さらに、有機系添加剤に含まれるカーボン(C)がめっき膜中に不純物として取り込まれることで、銅膜の純度が低下してエレクトロマイグレーション耐性が悪化するという問題も指摘されていた。
そこで最近はこのような課題に鑑みて、有機系添加剤や塩化物イオンなどの添加剤をなるべく使用せず、できるだけ単純な組成の電解液の開発が進められている。
However, the electrolyte solution containing three kinds of organic additives and chloride ions as described above needs to strictly control the concentration of each additive, and the concentration management is very difficult. It was. In particular, organic additives react easily on the electrode and decompose easily, and the concentration tends to decrease. Therefore, concentration control is extremely difficult, and the decomposition product of the organic additive makes it difficult to fill the micropores. And problems such as deterioration of film thickness uniformity. Further, it has been pointed out that carbon (C) contained in the organic additive is incorporated as an impurity in the plating film, so that the purity of the copper film is lowered and the electromigration resistance is deteriorated.
Therefore, recently, in view of such problems, development of an electrolytic solution having a composition as simple as possible has been promoted without using organic additives and additives such as chloride ions as much as possible.

例えば特許文献1には、単一の有機化合物のみで微細孔へ銅を埋め込む技術が開示されている。しかし、この電解液は、アルカリ性のピロリン酸系、シアン系、スルファミン系であるため、pH調整剤(リン酸または水酸化カリウムなど)が加えられており、実施例を見ても、アンモニアが添加されているなど、実質的には数種類の添加剤が必要とされるものであった。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for embedding copper into a micropore with only a single organic compound. However, since this electrolyte is an alkaline pyrophosphate, cyan, or sulfamine system, a pH adjuster (such as phosphoric acid or potassium hydroxide) is added. In practice, several types of additives are required.

特許文献2には、硫酸銅水溶液に適量の塩酸を添加することにより、微細孔への良好な埋め込み特性を実現する方法が開示されている。しかし、この方法においても、塩素濃度が低いと埋込みを達成することができず、塩酸濃度が濃過ぎると銅が溶けやすくなり、成膜性が低下することから、特に不溶性のアノードを用いた場合、塩化物イオンの消耗が激しく、塩化物イオンの管理が難しいという問題があった。   Patent Document 2 discloses a method for realizing good embedding characteristics in micropores by adding an appropriate amount of hydrochloric acid to a copper sulfate aqueous solution. However, even in this method, if the chlorine concentration is low, embedding cannot be achieved, and if the hydrochloric acid concentration is too high, copper is easily dissolved and the film formability is lowered. However, there is a problem that chloride ions are exhausted and management of chloride ions is difficult.

特許文献3には、添加剤を含まないめっき液を用いて、パルス電流におけるデューティー比を適当に制御することにより、緻密なめっき膜が配線溝や配線孔内に均一に形成する方法が開示されている。しかし、この方法は、設備費が高価であるばかりか、電流コントロールが非常に難しいという課題を抱えていた。さらに、パルス電流を用いて拡散層を薄くするため、微細孔への均一な析出は期待できるものの、十分に埋め込むことができないおそれがあった。   Patent Document 3 discloses a method in which a dense plating film is uniformly formed in a wiring groove or a wiring hole by appropriately controlling a duty ratio in a pulse current using a plating solution containing no additive. ing. However, this method has a problem that not only the equipment cost is high, but also current control is very difficult. Furthermore, since the diffusion layer is thinned using a pulse current, uniform precipitation in the fine pores can be expected, but there is a possibility that it cannot be embedded sufficiently.

特表2003−533867号公報Special table 2003-533867 gazette 特開2002−332589号公報JP 2002-332589 A 特開平11−97391号公報JP-A-11-97391 特開2007−182623号公報JP 2007-182623 A

本発明者は、かかる課題に鑑みて、有機系添加剤や塩化物イオンなどのハロゲン系添加剤を添加しないでも、微細な孔又は溝内に、電気めっきによって銅を埋め込むことができる電解液として、アセトニリルを含む電解液に着目して研究を進めていたところ、予想もしていなかった新たな知見を得ることができた。そこで、かかる新たな知見に基づき本発明を想到したものである。   In view of such problems, the present inventor is an electrolytic solution capable of embedding copper by electroplating in fine holes or grooves without adding halogen-based additives such as organic additives and chloride ions. As a result of research on electrolytes containing acetonilyl, we were able to obtain new findings that were not anticipated. Therefore, the present invention has been conceived based on such new knowledge.

なお、本発明者は、これまでアセトニリルを含む電解液に関し、アセトニリルを含む電解液を用いて電気めっきすることによって、金属薄体の(111)面の配向性を高めることができることを開示している(特許文献4)が、微細な孔又は溝内に銅を電着させることは具体的には想定しておらず、その効果を予想することもできなかった。   In addition, this inventor is disclosing that the orientation property of the (111) plane of a metal thin body can be improved by electroplating using the electrolyte solution containing an actonilyl until now regarding the electrolyte solution containing an acetonitrile. However, it is not specifically assumed that copper is electrodeposited in fine holes or grooves, and the effect could not be predicted.

本発明は、1価の銅イオンと錯体を形成し、1価の銅イオンとの錯化定数が1×103より高い値を示し、且つ使用環境下において1価の銅イオンと形成する錯体の溶解度が0.5g/L以上の銅錯化剤、若しくは、1価の銅イオンと錯体を形成し、1価の銅イオンとの錯化定数が1×103より高い値を示し、且つ2価の銅イオンとの錯化定数が1×1020以下の値を示す銅錯化剤と、水と、銅成分とを含む電解液(以下「錯化剤含有電解液」と称する)を用いて、孔又は溝を備えた基板を被めっき体として銅を電気めっきすることによって、孔又は溝の底部に空洞部を残しつつその空洞部の上側に銅を電着させることを特徴とする銅めっき体の製造方法を提案する。 The present invention forms a complex with a monovalent copper ion, a complexing constant with the monovalent copper ion is higher than 1 × 10 3 , and a complex formed with a monovalent copper ion in the use environment A complexing constant with a copper complexing agent having a solubility of 0.5 g / L or more, or a monovalent copper ion, and a complexing constant with the monovalent copper ion is higher than 1 × 10 3 , and An electrolytic solution (hereinafter referred to as “complexing agent-containing electrolytic solution”) containing a copper complexing agent having a complexing constant with divalent copper ions of 1 × 10 20 or less, water, and a copper component. And copper is electroplated using a substrate having a hole or groove as an object to be plated, and copper is electrodeposited on the upper side of the cavity while leaving the cavity at the bottom of the hole or groove. A method for producing a copper plated body is proposed.

上記のような錯化剤含有電解液を用いて電気めっきを行うことにより、複数の添加剤を加えない単純な組成の電解液であっても、すなわち電解液成分の厳密な濃度管理をしなくても、微細な孔や溝内に銅を電着させることができる。
しかも、上記のような錯化剤含有電解液を用いて電気めっきを行う場合には、電流密度や、必要に応じて電解液の攪拌程度を調整することにより、孔又は溝の底部に空洞部を残しつつその空洞部の上側に銅を電着させて、当該孔又は溝に蓋をすることができ、さらには、被めっき体表面及び孔又は溝内への銅の電着量を調整することもできる。よって、例えば、被めっき体の孔又は溝内にのみ銅を電着させることも可能であるし、被めっき体の表面にのみ銅を電着させることも可能である。また、被めっき体表面に銅を電着させると共に、被めっき体の孔又は溝内にも銅を電着させることも可能である。
By performing electroplating using the complexing agent-containing electrolytic solution as described above, even if the electrolytic solution has a simple composition without adding a plurality of additives, that is, without strictly controlling the concentration of the electrolytic solution components. However, copper can be electrodeposited in fine holes and grooves.
Moreover, when electroplating is performed using the complexing agent-containing electrolyte as described above, the cavity is formed at the bottom of the hole or groove by adjusting the current density and, if necessary, the degree of stirring of the electrolyte. The copper can be electrodeposited on the upper side of the cavity while leaving the hole to cover the hole or groove, and the electrodeposition amount of copper on the surface of the object to be plated and the hole or groove can be adjusted. You can also. Therefore, for example, copper can be electrodeposited only in the hole or groove of the object to be plated, and copper can be electrodeposited only on the surface of the object to be plated. In addition, copper can be electrodeposited on the surface of the object to be plated, and copper can be electrodeposited in the holes or grooves of the object to be plated.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、本発明の実施形態の一例として、孔又は溝を備えた基板を被めっき体として、錯化剤含有電解液を用いて銅を電気めっきすることによって、銅めっき体を製造する方法(以下「本銅めっき体製造方法」と称する)について説明する。   Hereinafter, as an example of an embodiment of the present invention, a method for producing a copper plated body by electroplating copper using a complexing agent-containing electrolytic solution using a substrate having holes or grooves as a body to be plated (hereinafter referred to as a plated body) (Referred to as “the present copper plated body manufacturing method”).

<被めっき体>
本銅めっき体製造方法に用いる被めっき体は、その材質及び構造を特に限定するものではないが、電気的導通が得られるものである必要がある。
例えば、半導体デバイスの基板材料は、通常シリコンウエハ等からなる基板上に酸化膜等の絶縁膜を形成してなる構成のものであるため、それだけでは電気的導通が得られず電気めっきすることができない。そこで、前記絶縁膜上に導電性材料、例えば銅などをスパッタその他の手段により積層させて下地導電膜を形成することにより、電気的導通を確保するのが好ましい。
より具体的な一例としては、図1に示すように、シリコンウエハ等からなる基板1A上に、絶縁物質からなる酸化膜等の絶縁膜1Bを形成し、絶縁膜1Bにおける配線パターンを形成する予定箇所に溝又は孔2を設け(図中の(A)参照)、次に、Ti、Ta、W或いはこれらの窒化物等からなるバリアメタル膜(拡散防止膜)3及びCu下地導電膜(導通を得るための下地導電膜)4を順次形成して(図中の(B)参照)得られるものを挙げることができる。
ただし、このような材質及び構造のものに限定されるものではない。
<Substance to be plated>
The material to be plated used in the method for producing a copper plated body is not particularly limited in material and structure, but it is necessary that electrical continuity is obtained.
For example, since the substrate material of a semiconductor device has a structure in which an insulating film such as an oxide film is formed on a substrate usually made of a silicon wafer or the like, electric continuity cannot be obtained by itself, and electroplating can be performed. Can not. Therefore, it is preferable to ensure electrical continuity by forming a base conductive film by laminating a conductive material such as copper on the insulating film by sputtering or other means.
As a more specific example, as shown in FIG. 1, an insulating film 1B such as an oxide film made of an insulating material is formed on a substrate 1A made of a silicon wafer or the like, and a wiring pattern in the insulating film 1B is to be formed. A groove or hole 2 is provided at a location (see (A) in the figure), and then a barrier metal film (diffusion prevention film) 3 made of Ti, Ta, W, or a nitride thereof, and a Cu base conductive film (conduction) (Underlying conductive film for obtaining) 4 can be formed sequentially (see (B) in the figure).
However, it is not limited to the thing of such a material and structure.

被めっき体に設ける孔又は溝の大きさや形状は特に限定するものではない。但し、錯化剤含有電解液によれば、例えば、深さが0.1μm〜2.0μmであり、且つ深さ/幅で求められるアスペクト比が3〜5であるという極めて微細な孔及び溝に対しても本発明の効果が得られることが確認されているから、少なくともそれ以上に径が大きいか、或いは深さの浅い孔や溝に対しても効果が得られると考えられる。
なお、微細な孔或いは溝の幅とは、孔が例えば長孔であればその短径を意味し、溝の場合にはその短手長を意味するものである。但し、本発明の限界が、前記の孔径や溝幅或いはアスペクト比であるという意味ではない。
また、孔径或いは溝幅が0.2μm以下の極めて微細な孔或いは溝になると、開口部から奥まで同径の孔や溝を設けること自体が困難であるため、通常は、図1に示すように開口部から底部に向って窄まった断面形状となる。
The size and shape of the hole or groove provided in the object to be plated are not particularly limited. However, according to the complexing agent-containing electrolytic solution, for example, extremely fine holes and grooves having a depth of 0.1 μm to 2.0 μm and an aspect ratio of 3 to 5 determined by the depth / width. Since it has been confirmed that the effect of the present invention can be obtained, it is considered that the effect can be obtained even for a hole or groove having a diameter larger than that or a shallow depth.
The width of the fine hole or groove means the short diameter when the hole is a long hole, for example, and the short length when the hole is a groove. However, the limitation of the present invention does not mean that the above-mentioned hole diameter, groove width, or aspect ratio.
In addition, when the hole diameter or groove width is extremely fine with a diameter of 0.2 μm or less, it is difficult to provide a hole or groove with the same diameter from the opening to the back, so usually, as shown in FIG. The cross-sectional shape is narrowed from the opening to the bottom.

<銅>
電気めっきする銅は、純粋な銅であっても、銅以外の金属を不可避不純物として含有する銅であってもよい。また、例えば耐食性を高める目的でCoなどの金属を微量添加(例えば5質量%未満)した銅合金など、銅を主成分(少なくとも80質量%以上が銅)とする銅合金であってもよい。このような銅合金であっても、純粋な銅と同様に本発明の効果が得られると考えられる。
<Copper>
The copper to be electroplated may be pure copper or copper containing a metal other than copper as an inevitable impurity. Further, for example, a copper alloy containing copper as a main component (at least 80% by mass or more of copper) may be used, such as a copper alloy in which a trace amount of a metal such as Co is added (for example, less than 5% by mass) for the purpose of improving corrosion resistance. Even if it is such a copper alloy, it is thought that the effect of this invention is acquired similarly to pure copper.

<電気めっき方法>
次に、電気めっきの方法について説明する。
本銅めっき体製造方法では、1価の銅イオンと錯体を形成する錯化剤を含有する錯化剤含有電解液を用いて、好ましくは当該電解液を強制攪拌しながら、銅を電気めっきするものであり、その際、電流密度や、必要に応じて強制攪拌の程度を制御することによって、孔又は溝の底部に空洞部を残しつつその上部にのみ銅を電着させる電気めっき法である。
<Electroplating method>
Next, an electroplating method will be described.
In this copper plated body manufacturing method, copper is electroplated using a complexing agent-containing electrolytic solution containing a complexing agent that forms a complex with monovalent copper ions, preferably while forcibly stirring the electrolytic solution. In this case, it is an electroplating method in which copper is electrodeposited only on the top of the hole or groove while leaving a cavity at the bottom of the hole or groove by controlling the current density and, if necessary, the degree of forced stirring. .

(錯化剤含有電解液)
本銅めっき体製造方法で用いる電解液(以下「本電解液」ともいう)は、銅錯化剤と、水と、銅成分とを含む電解液(「錯化剤含有電解液」)である。
(Complexing agent-containing electrolyte)
The electrolytic solution (hereinafter also referred to as “the present electrolytic solution”) used in the method for producing a copper plated body is an electrolytic solution (“complexing agent-containing electrolytic solution”) containing a copper complexing agent, water, and a copper component. .

ここで、銅錯化剤としては、1価の銅イオンと錯体を形成し、1価の銅イオンとの錯化定数が1×103より大きいことが必要であり、上限値は特に限定するものではないが、現実的には1×1040程度であると考えられ、好ましくは1×10〜1×1015である。1価の銅イオンとの錯化定数が過度に大きい場合には、銅錯体が安定化し過ぎて電気めっき時の極間電圧が上がり、実用的でないため好ましくない。
ちなみに、アセトニトリルの1価の銅イオンとの錯化定数は1×10であり、この値は、P.Kamau and R.B.Jordan:Inorganic Chemistry,vol.40,Issue
16,p.3879(2001)の記載に基づくものである。
Here, the copper complexing agent needs to form a complex with a monovalent copper ion, and the complexing constant with the monovalent copper ion needs to be larger than 1 × 10 3 , and the upper limit value is particularly limited. Although it is not a thing, it is actually considered to be about 1 × 10 40 , and preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 15 . When the complexing constant with monovalent copper ions is excessively large, the copper complex is excessively stabilized and the interelectrode voltage at the time of electroplating is increased, which is not preferable.
By the way, the complexing constant of acetonitrile with monovalent copper ions is 1 × 10 4 , which is P. Kamau and RB Jordan: Inorganic Chemistry, vol. 40, Issue.
16, p. 3879 (2001).

用いる銅錯化剤は、さらに2価の銅イオンとの錯化定数が1×1020以下である(2価の銅イオンと錯体化しないものも含む)か、或いは、使用環境下において1価の銅イオンと形成した錯体の溶解度が0.5g/L以上である必要であり、さらに、これら両方の条件を満足する銅錯化剤が好ましい。
2価の銅イオンとの錯化定数に関して言えば、好ましくは1×1018以下であり、特に好ましくは1×1016以下である。
また、1価の銅イオンと形成した錯体の溶解度に関して言えば、好ましくは5g/L以上であり、特に好ましくは溶解度が10g/L以上である。
The copper complexing agent used has a complexing constant of 1 × 10 20 or less with a divalent copper ion (including those not complexed with a divalent copper ion) or is monovalent under the use environment. The solubility of the complex formed with the copper ion must be 0.5 g / L or more, and a copper complexing agent satisfying both of these conditions is preferred.
In terms of complexing constants with divalent copper ions, it is preferably 1 × 10 18 or less, particularly preferably 1 × 10 16 or less.
In terms of the solubility of the complex formed with monovalent copper ions, the solubility is preferably 5 g / L or more, and particularly preferably the solubility is 10 g / L or more.

本銅めっき体製造方法では、銅錯化剤と1価の銅イオンとが形成する錯体を安定化させることがポイントの一つであり、そのためには1価の銅イオンとの錯化定数が1×103より大きい銅錯化剤を用いることが必要である。また、同様の理由で、用いる銅錯化剤が2価の銅イオンとも錯体化する場合には、2価の銅イオンとの錯化定数が1×1020以下であることも重要である。他方、1価の銅イオンと形成した錯体が、用いる液中において0.5g/L以上の溶解量がないと実用性がないと考えられる。 In this copper plated body production method, one of the points is to stabilize the complex formed by the copper complexing agent and the monovalent copper ion. For this purpose, the complexing constant with the monovalent copper ion is required. It is necessary to use a copper complexing agent greater than 1 × 10 3 . For the same reason, when the copper complexing agent to be used also forms a complex with a divalent copper ion, it is also important that the complexing constant with the divalent copper ion is 1 × 10 20 or less. On the other hand, if the complex formed with monovalent copper ions does not have a dissolution amount of 0.5 g / L or more in the liquid used, it is considered that there is no practicality.

なお、上記の「1価或いは2価の銅イオンとの錯化定数(K)」は、次のように定義される値である。
1価或いは2価の銅イオンMと銅錯化剤Aとから錯体MA(Mとn個のAの錯体を示す)が形成される逐次反応(逐次反応:M+A→MA、MA+A→MA2、・・・)において、逐次錯化定数knを、
1=[MA]/([M]・[A])、k=[MA]/([MA]・[A])、・・・と表すとき、
錯化定数(K)は、LogK=Logk1+Logk+・・・で表される値である。
なお、[M]、[A]及び [MA]はそれぞれの濃度(mol/L)の意である。
The above-mentioned “complexation constant (K) with monovalent or divalent copper ion” is a value defined as follows.
Successive reaction (sequential reaction: M + A → MA, MA +) in which a complex MA n (indicating a complex of M and n A) is formed from monovalent or divalent copper ion M and copper complexing agent A a → MA 2, in...), the sequential complexing constant k n,
When k 1 = [MA] / ([M] · [A]), k 2 = [MA 2 ] / ([MA] · [A]),.
The complexing constant (K) is a value represented by LogK = Logk 1 + Logk 2 +.
In addition, [M], [A], and [MA n ] mean the respective concentrations (mol / L).

本銅めっき体製造方法で用いる銅錯化剤としては、特に限定するものではないが、1価の銅イオンと錯体を形成し、1価の銅イオンとの錯化定数が1×103より高い値を示し、且つ使用環境下において1価の銅イオンと形成する錯体の溶解度が0.5g/L以上の銅錯化剤、若しくは、1価の銅イオンと錯体を形成し、1価の銅イオンとの錯化定数が1×103より高い値を示し、且つ2価の銅イオンとの錯化定数が1×1020以下の値を示す銅錯化剤として、例えばピロリン酸カリウム、シアン化ナトリウム、アセトニトリルなどを挙げることができる。中でも、1価の銅イオンとの錯化定数や溶解速度、並びに均一に混合できることを加味すると、アセトニトリルが特に好ましい。 Although it does not specifically limit as a copper complexing agent used with this copper plating body manufacturing method, A complex with a monovalent copper ion is formed, and the complexing constant with a monovalent copper ion is from 1 * 10 < 3 >. A copper complexing agent having a high value and having a solubility of 0.5 g / L or more of a complex formed with a monovalent copper ion in a use environment or a complex with a monovalent copper ion to form a monovalent As a copper complexing agent having a complexing constant with a copper ion of higher than 1 × 10 3 and a complexing constant with a divalent copper ion of 1 × 10 20 or less, for example, potassium pyrophosphate, Examples include sodium cyanide and acetonitrile. Among them, acetonitrile is particularly preferable in consideration of complexing constants and dissolution rates with monovalent copper ions, and uniform mixing.

本電解液は、銅を溶解させる速度が0.05〜5mgmin-1cm-2、中でも0.07〜4mgmin-1cm-2、その中でも特に0.1〜3mgmin-1cm-2となるような量で前記銅錯化剤を含むものが好ましい。 This electrolytic solution has a rate of dissolving copper of 0.05 to 5 mg min −1 cm −2 , especially 0.07 to 4 mg min −1 cm −2 , and in particular 0.1 to 3 mg min −1 cm −2. Those containing the copper complexing agent in an appropriate amount are preferred.

なお、上記の「銅を溶解させる速度」とは、錯化剤含有電解液(温度25℃)に銅板を浸漬させ、限界電流密度が80mA/cm2となるように攪拌しながら、銅板を溶解させた時の単位時間・単位面積当たりの銅板重量減少量から求められる値である。 The above-mentioned “speed for dissolving copper” means that the copper plate is dissolved while the copper plate is immersed in a complexing agent-containing electrolyte (temperature: 25 ° C.) and stirred so that the limiting current density becomes 80 mA / cm 2. It is a value obtained from the amount of weight reduction of the copper plate per unit time and unit area.

本発明の効果を得るためには、本電解液における銅錯化剤の濃度、すなわち銅錯化剤と水との合計量に対する銅錯化剤の混合比率は、1wt%以上であることが重要であり、好ましくは2wt%以上、特に4wt%以上であるのが好ましい。上限値は、特に限定するものではないが、環境負荷等を考慮すると50wt%程度であると考えられるが、硫酸銅の溶解量を確保する観点から27wt%であるのが好ましい。   In order to obtain the effect of the present invention, it is important that the concentration of the copper complexing agent in the electrolytic solution, that is, the mixing ratio of the copper complexing agent with respect to the total amount of the copper complexing agent and water is 1 wt% or more. It is preferably 2 wt% or more, particularly 4 wt% or more. The upper limit value is not particularly limited, but is considered to be about 50 wt% in consideration of environmental load and the like, but is preferably 27 wt% from the viewpoint of securing the dissolved amount of copper sulfate.

銅成分としては、例えば、アルカリ性のシアン化銅、ピロリン酸銅や酸性のホウフッ化銅、硫酸銅などの水溶性銅塩が好ましく、中でも硫酸銅及び硫酸を含む硫酸銅水溶液が好ましい。これらは、予め銅錯化剤と混合することができる。
この場合に加える硫酸濃度は、適宜調整可能であるが、通常は0.01mol/L以上、特に0.1mol/L〜2mol/Lとするのが好ましい。
As the copper component, for example, water-soluble copper salts such as alkaline copper cyanide, copper pyrophosphate, acidic copper borofluoride, and copper sulfate are preferable, and an aqueous copper sulfate solution containing copper sulfate and sulfuric acid is particularly preferable. These can be mixed in advance with a copper complexing agent.
The concentration of sulfuric acid added in this case can be adjusted as appropriate, but is usually 0.01 mol / L or more, and preferably 0.1 mol / L to 2 mol / L.

本電解液の好ましい具体例としては、硫酸銅水溶液と銅錯化剤とを含む電解液を、純水によって希釈して、少なくとも、銅錯化剤を1wt%以上、水を1wt%以上含む組成範囲内で、目的に合った所望の組成濃度に調整してなる電解液を挙げることができる。   As a preferred specific example of this electrolytic solution, an electrolytic solution containing an aqueous copper sulfate solution and a copper complexing agent is diluted with pure water, and at least a composition containing at least 1 wt% of a copper complexing agent and 1 wt% or more of water. Within the range, there can be mentioned an electrolytic solution adjusted to a desired composition concentration suitable for the purpose.

なお、本電解液は、ハロゲンイオン及び、キャリア、ブライトナ、レベラ等の有機系添加剤を実質的に含んでいても、含んでいなくてもよい。ハロゲンイオンや前記の有機系添加剤を実質的に含んでいなくても、銅を電気めっきすることができる点は本発明の特徴の一つではあるが、これらを含んでいれば更に効果を高めることが期待できるため、含んでいてもよい。
ここで、「実質的に含まない」とは、積極的に添加しないという意味であり、不可避的に含まれる場合は、これを許容する意味である。具体的濃度で言えば3ppm以下であるのが好ましい。
また、例えば光沢剤、錯化剤、緩衝剤、導電剤、有機化合物(にかわ、ゼラチン、フェノールスルフォン酸、白糖蜜など)、多価アルコール、チタンなどの添加剤を本電解液に添加することも可能である。
The electrolytic solution may or may not substantially contain halogen ions and organic additives such as carriers, brighteners, and levelers. Although it is one of the features of the present invention that copper can be electroplated even if it does not substantially contain halogen ions or the above-mentioned organic additives, it is more effective if these are included. Since it can be expected to increase, it may be included.
Here, “substantially does not contain” means that it is not actively added, and when it is inevitably contained, it means that this is allowed. In terms of specific concentration, it is preferably 3 ppm or less.
In addition, additives such as brighteners, complexing agents, buffering agents, conductive agents, organic compounds (such as glue, gelatin, phenolsulfonic acid, molasses), polyhydric alcohols, and titanium may be added to the electrolytic solution. Is possible.

(電流密度)
電流密度に関しては、孔又は溝の底部に空洞部を残しつつその上部にのみ銅を電着させるためには、1〜100mA/cmの範囲で調整するのが好ましく、特に1〜80mA/cm2、その中でも2〜50mA/cmの範囲で調整するのが好ましい。
(Current density)
The current density is preferably adjusted in the range of 1 to 100 mA / cm 2 , particularly 1 to 80 mA / cm 2 in order to electrodeposit copper only on the top of the hole or groove while leaving the cavity at the bottom. 2, Among these, it is preferable to adjust in the range of 2-50 mA / cm < 2 >.

(電解温度)
電解温度、すなわち電解液の温度は、特に限定するものではなく、20℃以上であればよい。中でも、製造コストや有機成分の蒸発を少なくするために25〜45℃となるように制御するのが好ましい。
(Electrolysis temperature)
The electrolysis temperature, that is, the temperature of the electrolytic solution is not particularly limited, and may be 20 ° C. or higher. Especially, it is preferable to control so that it may become 25-45 degreeC in order to reduce manufacturing cost and evaporation of an organic component.

(電解時間)
電解時間(通電時間)は、特に限定するものではない。孔や溝の大きさや形状等に応じて適宜調整するのがよい。
(Electrolysis time)
The electrolysis time (energization time) is not particularly limited. It is preferable to adjust appropriately according to the size and shape of the holes and grooves.

(電解液の強制攪拌)
本銅めっき体製造方法では、錯化剤含有電解液を強制攪拌しながら、銅を電気めっきするのが好ましい。但し、必ず強制攪拌しなければ本発明の効果が得られないというものではない。
(Forced stirring of electrolyte)
In this copper plated body manufacturing method, it is preferable to electroplate copper while forcibly stirring the complexing agent-containing electrolyte. However, the effect of the present invention cannot be obtained without forced stirring.

通常の電気めっきでは、電解液を攪拌すると、より高い電流密度まで100%に近い高い電流効率を維持することができ、攪拌しないと水素発生などの副反応により電流効率が低下することが知られている。これに対して、錯化剤含有電解液を用いた電気めっきの場合には、電解液を攪拌すると電流効率が低下し、逆に電解液の攪拌を抑制することで電流効率が高まるという意外な事実が判明した。かかる知見に基づいて電流密度と共に攪拌条件を調整することで、より確実に、孔又は溝の底部に空洞部を残しつつその上部にのみ銅を電着させることができる。   In normal electroplating, when the electrolyte is stirred, it is known that high current efficiency close to 100% can be maintained up to a higher current density, and otherwise current efficiency decreases due to side reactions such as hydrogen generation. ing. On the other hand, in the case of electroplating using a complexing agent-containing electrolytic solution, the current efficiency is lowered when the electrolytic solution is stirred, and conversely, the current efficiency is increased by suppressing the stirring of the electrolytic solution. The facts turned out. By adjusting the stirring conditions together with the current density based on this knowledge, copper can be more reliably electrodeposited only on the top of the hole or groove while leaving the cavity.

電解液の攪拌方法は、特に限定するものではない。例えば被めっき体である基板を、めっき面である基板表面に対して垂直な軸を中心として回転させて電解液を攪拌する方法や、電解液内で攪拌具を振動させて電解液を攪拌する方法、電解液を流動させて電解液を攪拌する方法、その他の方法を採用することができる。
なお、前記の攪拌具としては、攪拌棒、攪拌羽、その他攪拌可能な部材を挙げることができる。
The method for stirring the electrolytic solution is not particularly limited. For example, a method of stirring the electrolyte by rotating the substrate that is the object to be plated around an axis perpendicular to the substrate surface that is the plating surface, or stirring the electrolyte by vibrating the stirring tool in the electrolyte A method, a method of stirring the electrolytic solution by flowing the electrolytic solution, and other methods can be employed.
In addition, as said stirring tool, a stirring rod, a stirring blade, and the other member which can be stirred can be mentioned.

微細孔(溝)の底部に空洞部を残しつつその上部にのみ銅を電着させるためには、電解液の攪拌程度を所定の範囲に制御することが好ましい。具体的には、対極として銅電極、参照極として飽和カロメル電極を用いて25℃の0.05mol/L硫酸銅+0.5mol/L硫酸を含む電解液を用いて浸漬電位からカソード方向に100mV/minで電位走査した際の限界電流密度が4mA/cm2〜150mA/cm2となるように電解液の攪拌程度を制御するのが好ましく、特に10mA/cm2〜70mA/cm2、中でも特に15mA/cm2〜60mA/cm2となるように電解液の攪拌程度を制御するのが好ましい。実際には、製造設備に電極位置を当てはめることで、限界電流密度を予め測定しておき、所定の限界電流密度になるように電解液の攪拌程度を制御するのが好ましい。
なお、本明細書における「限界電流密度」の語は全て上記定義における電解液の攪拌程度を示す指標としての限界電流密度の意味である。
In order to electrodeposit copper only on the top of the fine hole (groove) while leaving a hollow portion, it is preferable to control the degree of stirring of the electrolyte within a predetermined range. Specifically, using a copper electrode as a counter electrode and a saturated calomel electrode as a reference electrode, an electrolytic solution containing 0.05 mol / L copper sulfate + 0.5 mol / L sulfuric acid at 25 ° C. from the immersion potential to the cathode direction is 100 mV / it is preferable to control the degree agitation of the electrolytic solution as the limiting current density when the potential scan is 4mA / cm 2 ~150mA / cm 2 min, and especially 10mA / cm 2 ~70mA / cm 2 , inter alia 15mA It is preferable to control the degree of agitation of the electrolytic solution so as to be / cm 2 to 60 mA / cm 2 . Actually, it is preferable to measure the limit current density in advance by applying the electrode position to the manufacturing facility, and to control the degree of stirring of the electrolyte so that the predetermined limit current density is obtained.
The term “limit current density” in the present specification means the limit current density as an index indicating the degree of stirring of the electrolytic solution in the above definition.

ここで、限界電流密度について補足する。
本発明では、電解液の攪拌程度を示す指標として限界電流密度を採用している。物質の移動限界電流は流速に依存することが知られており、前記の限界電流密度は、攪拌の程度と一定の関係があることが確認されている。したがって、限界電流密度は攪拌の程度を示すパラメータとして評価することができる。例えば後述する試験2で示すように、限界電流密度を電極回転速度に変換することも、電極回転速度を限界電流密度に変換することも可能である。なお、限界電流密度を規定する電極面積の基準は、孔(溝)内を含まない見かけ上の面積である。
Here, it supplements about a limiting current density.
In the present invention, the limiting current density is adopted as an index indicating the degree of stirring of the electrolytic solution. It is known that the movement limit current of a substance depends on the flow velocity, and it has been confirmed that the limit current density has a certain relationship with the degree of stirring. Therefore, the limiting current density can be evaluated as a parameter indicating the degree of stirring. For example, as shown in Test 2 to be described later, it is possible to convert the limit current density into the electrode rotation speed, or it is possible to convert the electrode rotation speed into the limit current density. The standard of the electrode area that defines the limit current density is an apparent area that does not include the inside of the hole (groove).

この限界電流密度は、電流密度と電極電位との関係をプロットすることにより求めることができるから、例えば実際に電気めっきを行う電解槽において、下記条件の予備試験を行い、電流密度と電極電位との関係をプロットして限界電流密度を求めておき、所定の限界電流密度になるように、それぞれの攪拌方法における攪拌速度を調整することができる。
(予備試験の条件)
対極として銅電極、参照極として飽和カロメル電極を用いて、25℃の0.05mol/L硫酸銅+0.5mol/L硫酸の電解液中にて、浸漬電位からカソード方向に100mV/minで電位走査する。
Since this limiting current density can be obtained by plotting the relationship between the current density and the electrode potential, for example, in an electrolytic cell in which electroplating is actually performed, a preliminary test under the following conditions is performed to determine the current density and the electrode potential. The limit current density is obtained by plotting the above relationship, and the stirring speed in each stirring method can be adjusted so that the predetermined limit current density is obtained.
(Preliminary test conditions)
Using a copper electrode as a counter electrode and a saturated calomel electrode as a reference electrode, a potential scan at 100 mV / min from the immersion potential to the cathode in an electrolyte solution of 0.05 mol / L copper sulfate + 0.5 mol / L sulfuric acid at 25 ° C To do.

電解液の攪拌方法ごとに攪拌程度について検討すると、電解液の攪拌方法として、被めっき体である基板を、めっき面である基板表面に対して垂直な軸を中心として回転させて電解液を攪拌する方法を採用する場合には、0〜5000rpmで回転させるのが好ましく、特に100〜2000rpm、中でも特に100〜1500rpmで回転させるのがより一層好ましい。
また、電解液を攪拌具を振動させて電解液を攪拌する方法を採用する場合には、電解液を0〜10Hzの周波数で攪拌具を振動させるのが好ましく、特に0.8Hz〜5Hz、中でも特に0.8Hz〜3.6Hzの周波数で振動させるのが好ましい。
Considering the degree of stirring for each method of stirring the electrolytic solution, the method of stirring the electrolytic solution is to stir the electrolytic solution by rotating the substrate that is the object to be plated around an axis perpendicular to the surface of the substrate that is the plating surface. In the case of adopting this method, it is preferably rotated at 0 to 5000 rpm, more preferably 100 to 2000 rpm, and particularly preferably 100 to 1500 rpm.
In addition, when the method of stirring the electrolytic solution by vibrating the stirring tool is employed, it is preferable to vibrate the stirring tool at a frequency of 0 to 10 Hz, particularly 0.8 Hz to 5 Hz. In particular, it is preferable to vibrate at a frequency of 0.8 Hz to 3.6 Hz.

(好ましい電解条件)
以上の点を総合すると、孔又は溝の底部に空洞部を残しつつその上部にのみ銅を電着させるための好ましい電解条件の一例として、電解液中の硫酸銅濃度が0.24mol/Lで硫酸濃度が1.8mol/Lのとき、電解液中の銅錯化剤濃度が1wt%〜27wt%であり、電解液の攪拌程度を示す限界電流密度が41〜80mA/cm2であり、電流密度が10〜40mA/cmであるという条件を挙げることができる。
(Preferred electrolysis conditions)
In summary, the copper sulfate concentration in the electrolytic solution is 0.24 mol / L as an example of preferable electrolysis conditions for electrodepositing copper only on the top of the hole or groove while leaving the cavity at the bottom. When the sulfuric acid concentration is 1.8 mol / L, the copper complexing agent concentration in the electrolytic solution is 1 wt% to 27 wt%, the limiting current density indicating the degree of stirring of the electrolytic solution is 41 to 80 mA / cm 2 , and the current The condition that a density is 10-40 mA / cm < 2 > can be mentioned.

(装置)
電気めっき装置の構成については、特に限定するものではない。例えば、電解液を収容するめっき槽を備え、このめっき槽は電解液排水部と電解液供給部とを備え、めっき槽内には、基板(例えば半導体ウエハ)保持する基板ホルダーと、電源の陽極が接続されたアノード電極と、攪拌棒や攪拌羽などの攪拌機構とが配設されてなる電気めっき装置や、電極が回転して電解液を攪拌し得る構成の回転ディスク電極装置などを挙げることができる。
(apparatus)
The configuration of the electroplating apparatus is not particularly limited. For example, a plating tank containing an electrolytic solution is provided. The plating tank includes an electrolytic solution drain part and an electrolytic solution supply part. In the plating tank, a substrate holder for holding a substrate (for example, a semiconductor wafer) and an anode of a power source are provided. An electroplating apparatus in which an anode electrode connected to the electrode and an agitation mechanism such as an agitation rod and an agitation blade are arranged, and a rotating disk electrode apparatus configured such that the electrode can rotate to agitate the electrolyte Can do.

<得られる銅めっき体の特徴>
本銅めっき体製造方法によれば、電流密度乃至電解液の攪拌程度を調整することにより、被めっき体表面及び孔又は溝内への銅の電着量を調整することができ、当該孔又は溝の底部に空洞部を残しつつその上部に銅を電着させることができる。例えば図2に示すように、被めっき体の孔又は溝の底部に空洞部を残しつつ、しかも孔又は溝にのみ銅を電着させて孔又は溝に蓋をすることができる。また、図3に示すように、被めっき体の表面にのみ銅を電着させて孔又は溝の蓋をすることもできる。また、図4に示すように、被めっき体の表面に銅を電着させると共に、被めっき体の孔又は溝内にも銅を電着させて孔又は溝の蓋をすることもできる。さらには、図2〜図4に示したそれぞれの場合に、孔又は溝内の電着量、並びに、被めっき体表面の電着量を制御することもできる。
なお、図2〜図4では、被めっき体に貫通孔を設けた場合を記載してあるが、勿論、有底の孔又は溝を設けることも可能であり、その場合も上記同様に底部に空洞部を残しつつその上部に銅を電着させることができる。
<Characteristics of obtained copper plating body>
According to this copper plated body manufacturing method, by adjusting the current density or the degree of stirring of the electrolytic solution, the electrodeposition amount of copper on the surface of the body to be plated and the holes or grooves can be adjusted. Copper can be electrodeposited on the top of the groove while leaving a cavity at the bottom. For example, as shown in FIG. 2, it is possible to cover the hole or groove by electrodepositing copper only in the hole or groove while leaving the cavity at the bottom of the hole or groove in the object to be plated. Further, as shown in FIG. 3, it is possible to cover the hole or groove by electrodepositing copper only on the surface of the object to be plated. Moreover, as shown in FIG. 4, while copper is electrodeposited on the surface of a to-be-plated body, copper can be electrodeposited also into the hole or groove | channel of a to-be-plated body, and the hole or groove | channel cover can also be carried out. Furthermore, in each case shown in FIGS. 2 to 4, the amount of electrodeposition in the hole or groove and the amount of electrodeposition on the surface of the object to be plated can be controlled.
2 to 4 show the case where the through hole is provided in the object to be plated, but of course, it is possible to provide a bottomed hole or groove, and in that case also in the bottom as in the above case. Copper can be electrodeposited on the upper part while leaving the cavity.

また、従来のような有機添加剤などを含む電解液を用いて電気めっきして得られる銅膜は、有機添加剤に含まれるカーボン(C)がめっき膜中に不純物として取り込まれることで銅膜の純度が低下し、電気抵抗の増大や信頼性の低下をもたらすと言われるが、本銅めっき体製造方法により電着された銅(以下「電着銅部」と称する)は、純度が極めて高いという特徴を有する。特に銅錯化剤としてアセトニトリルを用いた場合には、電着銅部にアセトニトリルが残らないため、不純物の濃度が極めて低く、且つ比抵抗を十分に低くすることができる。
さらに、アセトニトリルを電解液に添加して得られる電着銅部の配向性は、(111)面が優先配向となる傾向がある。具体的には、(111)面の相対積分強度を65%以上、好ましくは70%以上、中でも好ましくは80%以上の結晶配向性を得ることができる。
なお、(111)面の相対積分強度とは、X線回折チャートにおける(111)面、(200)面、(220)面及び(311)面のピーク面積の総和に対する(111)面のピーク面積の割合(%)を示す。
In addition, a copper film obtained by electroplating using an electrolytic solution containing an organic additive as in the prior art is obtained by incorporating carbon (C) contained in the organic additive as an impurity into the plating film. However, the copper electrodeposited by this copper plating manufacturing method (hereinafter referred to as “electrodeposited copper part”) has extremely high purity. It has the feature of being high. In particular, when acetonitrile is used as the copper complexing agent, since acetonitrile does not remain in the electrodeposited copper part, the impurity concentration is extremely low and the specific resistance can be sufficiently reduced.
Furthermore, the orientation of the electrodeposited copper part obtained by adding acetonitrile to the electrolytic solution tends to be preferentially oriented in the (111) plane. Specifically, a crystal orientation with a relative integral intensity of (111) plane of 65% or more, preferably 70% or more, and preferably 80% or more can be obtained.
The relative integrated intensity of the (111) plane is the peak area of the (111) plane relative to the sum of the peak areas of the (111), (200), (220) and (311) planes in the X-ray diffraction chart. The ratio (%) is shown.

以上のように、本銅めっき体製造方法によれば、優れた性能を発揮し得る銅めっき体を製造することができ、様々な分野への利用が期待できる。例えば次に詳述するようにポーラスプリント基板や高放熱性プリント基板、水冷式冷却銅シート、銅のマイクロ構造体などの製造に期待することができる。   As described above, according to the present copper plated body manufacturing method, a copper plated body that can exhibit excellent performance can be manufactured, and utilization in various fields can be expected. For example, as described in detail below, it can be expected to produce a porous printed board, a high heat dissipation printed board, a water-cooled cooling copper sheet, a copper microstructure, and the like.

ポーラスプリント基板の製造に関して言えば、例えばインプリント法やレーザーやナノサイズのドリル等で、フッ素系樹脂や液晶樹脂フィルムに数μmの貫通孔を設け、そのフィルムに数nm〜数十nmの銅シード層を物理的手法により形成し、図4に示すように、被めっき体の表面に銅を電着させると共に、被めっき体の孔内にも銅を電着させるようにして製造することができる。
このようにポーラスプリント基板を製造すれば、孔の開口率にもよるが、基材の全体の誘電率は材料固有の誘電率と空気の誘電率の間の値となり、材料単体では得られない低誘電率を得ることができる上、孔上部の銅めっきがアンカーとして機能するため、密着性を確保することもできる。従来、絶縁層の材料として低誘電率のフッ素系樹脂や液晶樹脂を利用すると、信号遅延の問題とともに、配線と絶縁層との密着性がエポキシ樹脂などに比べて弱いという問題があったが、これらの問題点を解消することができ、優れたポーラスプリント基板を提供することができる。
Speaking of the manufacture of porous printed circuit boards, for example, by using an imprint method, a laser, or a nano-sized drill, a fluororesin or liquid crystal resin film is provided with several μm through holes, and the film is made of several nm to several tens of nm copper. The seed layer is formed by a physical technique, and as shown in FIG. 4, copper is electrodeposited on the surface of the object to be plated and copper is electrodeposited in the holes of the object to be plated. it can.
If a porous printed circuit board is manufactured in this way, depending on the aperture ratio of the holes, the overall dielectric constant of the base material is a value between the dielectric constant inherent to the material and the dielectric constant of air, and cannot be obtained by itself. In addition to obtaining a low dielectric constant, the copper plating at the top of the hole functions as an anchor, so that adhesion can be ensured. Conventionally, when a fluorine-based resin or liquid crystal resin with a low dielectric constant is used as the material of the insulating layer, there is a problem that the adhesion between the wiring and the insulating layer is weaker than that of an epoxy resin, along with the problem of signal delay. These problems can be solved and an excellent porous printed circuit board can be provided.

高放熱性プリント基板の製造に関しては、例えば、基板に貫通孔を設け、物理的な手段で銅シード層を堆積させ、その上に、図3に示すように、被めっき体の表面にのみ銅を電着させるか、或いは、図4に示すように、被めっき体の表面に銅を電着させると共に、被めっき体の孔内にも銅を電着させる。その後、反対側から、孔埋めめっき技術により、貫通銅をめっきにて作製し、その後通常の回路形成を行い、回路基板の裏側にはSiCやダイヤモンドなどの絶縁で熱伝導率のよいものを貼付けるか、若しくはそれらを介して銅やアルミなどの金属箔を貼付け、回路に発生した熱を効率良く裏面から発散できるように形成すればよい。
このようにして貫通銅配線を作製すれば、従来のように、貫通孔の内面に銅シード層を設け、特殊めっきにて銅を充填したり、銅粉を装填したりする方法に比べ、簡単で確実に製造することができる。
With regard to the production of a high heat dissipation printed circuit board, for example, a through hole is provided in the board, a copper seed layer is deposited by physical means, and copper is deposited only on the surface of the object to be plated, as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 4, copper is electrodeposited on the surface of the object to be plated and copper is electrodeposited in the holes of the object to be plated. Then, through copper is plated from the opposite side by hole-filling plating technology, after which normal circuit formation is performed, and an insulating material such as SiC or diamond with good thermal conductivity is pasted on the back side of the circuit board Alternatively, a metal foil such as copper or aluminum may be pasted through them so that the heat generated in the circuit can be efficiently dissipated from the back surface.
If through copper wiring is produced in this way, it is easier than conventional methods to provide a copper seed layer on the inner surface of the through hole and fill copper with special plating or load copper powder. Can be manufactured reliably.

水冷式冷却銅シートの製造に関しては、金属、絶縁物或いはその他の材料からなる基材の上に、フォトリソグラフィー等の方法で溝を設け、その上に、図3に示すように、被めっき体の表面にのみ銅を電着させるか、或いは、図4に示すように、被めっき体の表面に銅を電着させると共に、被めっき体の孔内にも銅を電着させるかして、溝内部を空洞部を設けるように形成すればよい。その結果、チャネルが形成されるから、そこに冷却水を流し、水冷機能を持たせることができる。また、この際、基材にフレキシブルな材料を用いると、水冷機能を有するシートを作成することができ、3次元の発熱体などを空間的、熱的に効率的に冷却することができる。   Regarding the production of water-cooled cooling copper sheet, a groove is provided by a method such as photolithography on a substrate made of a metal, an insulator or other material, and on the substrate, as shown in FIG. Electrodeposit copper only on the surface of the electrode, or as shown in FIG. 4, copper is electrodeposited on the surface of the object to be plated, and copper is electrodeposited in the holes of the object to be plated, What is necessary is just to form the inside of a groove | channel so that a cavity part may be provided. As a result, since a channel is formed, cooling water can be flowed there, and a water cooling function can be provided. At this time, if a flexible material is used for the substrate, a sheet having a water cooling function can be created, and a three-dimensional heating element can be efficiently cooled spatially and thermally.

銅のマイクロ構造体に関しては、従来、フォトニック結晶やMEMSで金属のマイクロ3次元構造体を作製しており、その際、フォトレジストを型代わりに電鋳技術で作製した後、焼成にてレジストを除去していたが、金属表面の酸化の問題があった。これに対し、本発明の方法を使用すれば、フォトレジストを残さずにマイクロ3次元構造体を作製することができる。   With regard to copper microstructures, metal micro three-dimensional structures have been conventionally produced by photonic crystals or MEMS. At that time, photoresists are produced by electroforming technology instead of molds, and then resists are baked. However, there was a problem of oxidation of the metal surface. On the other hand, if the method of the present invention is used, a micro three-dimensional structure can be produced without leaving a photoresist.

(用語の解説)
本発明において「電気めっき」とは、イオン化した金属を含む電解液に通電し、陰極の表面にめっき金属を析出させる方法を全て包含する。
また、本発明において、「銅めっき体」とは、被めっき体と銅電着部とが結合したものを意味するほか、被めっき体から銅電着部を含む部分を離脱させて得られるものも包含する意味である。
本発明において、「X〜Y」(X、Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」或いは「好ましくはYより小さい」の意も包含する。
(Glossary of terms)
In the present invention, “electroplating” includes all methods in which an electrolytic solution containing an ionized metal is energized to deposit the plated metal on the surface of the cathode.
In the present invention, the term “copper-plated body” means that the object to be plated and the copper electrodeposited part are combined, and is obtained by separating the part including the copper electrodeposited part from the object to be plated. Is also meant to encompass.
In the present invention, when it is described as “X to Y” (X and Y are arbitrary numbers), it is “preferably larger than X” or “preferably Y” with the meaning of “X or more and Y or less” unless otherwise specified. It also includes the meaning of “smaller”.

以下、試験結果(実施例に相当)に基づいて本発明について説明するが、本発明の範囲が下記試験結果に限定されるものではない。なお、試験3〜5は、本発明を想到する上で基礎となった試験内容として説明するものである。   Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a test result (equivalent to an Example), the scope of the present invention is not limited to the following test result. Tests 3 to 5 are described as test contents based on the idea of the present invention.

<試験1>
図5に示すように、(株)山本鍍金試験器製マイクロセルModelI型を使用して電気めっきを行った。
カソードには、図6に示すように、表面に酸化シリコンからなる絶縁膜を形成したシリコンウエハ基板(11mm×15mm×0.8mm)に、溝幅190nm、深さ700nmの配線溝を、190nm間隔で185本形成し、その表面にTaN及びCuを順次スパッタしてバリアメタル層、銅層を形成したものを使用した。
アノードには含燐銅板(8mm×12mm)を使用し、電極間距離を25mmに配置した。
<Test 1>
As shown in FIG. 5, electroplating was performed using a micro cell Model I type manufactured by Yamamoto Co., Ltd.
As shown in FIG. 6, on the cathode, wiring grooves having a groove width of 190 nm and a depth of 700 nm are provided at intervals of 190 nm on a silicon wafer substrate (11 mm × 15 mm × 0.8 mm) on which an insulating film made of silicon oxide is formed. 185 were formed, and TaN and Cu were sequentially sputtered on the surface to form a barrier metal layer and a copper layer.
A phosphorous copper plate (8 mm × 12 mm) was used for the anode, and the distance between the electrodes was set to 25 mm.

電解液には、硫酸銅水溶液とアセトニトリルとを混合した後、水濃度が1wt%以上になるように純水によって希釈して、Cu(II)濃度0.24mol/L、硫酸濃度1.8mol/L、アセトニトリル濃度0〜27wt%に調整したものを用いた。
そして、表1に示すように、250mLの電解液を0〜2.5Hzの周波数で攪拌棒を振動させながら、ポテンシオスタット(北斗電工社製HA−151)を使用して電流密度10〜40mA/cm2に制御しつつ、電解液温度25℃にて電気めっきを1.44C/cm2行い、サンプル1〜6を得た。
The electrolytic solution was mixed with an aqueous copper sulfate solution and acetonitrile, and then diluted with pure water so that the water concentration was 1 wt% or more, and the Cu (II) concentration was 0.24 mol / L, and the sulfuric acid concentration was 1.8 mol / L. L and those adjusted to acetonitrile concentration of 0 to 27 wt% were used.
And as shown in Table 1, using a potentiostat (HA-151 manufactured by Hokuto Denko Co., Ltd.) while vibrating a stirring bar with 250 mL of electrolyte at a frequency of 0 to 2.5 Hz, a current density of 10 to 40 mA. While controlling at / cm 2 , electroplating was performed at 1.44 C / cm 2 at an electrolyte temperature of 25 ° C. to obtain Samples 1 to 6.

(限界電流密度の測定)
電解液として、25℃の0.05mol/L硫酸銅+0.5mol/L硫酸を含む電解液を用いて、攪拌棒の各周波数において、浸漬電位からカソード方向に100mV/minで電位走査した際の電流密度及び電極電位を測定し、測定した電流密度と電極電位との関係をプロットすることにより限界電流密度を測定した。
なお、測定の再現性を向上させる観点から、ここで用いる電解液にはあえてアセトニトリルを添加していないが、電解液の攪拌程度を示す指標を求める意味においては問題ない。
(Measurement of limit current density)
As an electrolytic solution, an electrolytic solution containing 0.05 mol / L copper sulfate + 0.5 mol / L sulfuric acid at 25 ° C. was used, and at each frequency of the stirring rod, potential scanning was performed at 100 mV / min from the immersion potential to the cathode direction. The limiting current density was measured by measuring the current density and the electrode potential and plotting the relationship between the measured current density and the electrode potential.
In addition, from the viewpoint of improving the reproducibility of the measurement, acetonitrile is not added to the electrolytic solution used here, but there is no problem in terms of obtaining an index indicating the degree of stirring of the electrolytic solution.

(空洞率の評価)
得られたサンプルについて、エスアイアイナノテクノロジー(株)製の集束イオンビーム加工観察装置/走査型イオン顕微鏡を用いて断面観察し、溝内の空洞率(溝の深さに対する、溝底部の空洞部の高さの割合(%))を測定し、次の基準で空洞率を評価し、12か所の平均値を表1に示した。
(Evaluation of void ratio)
Cross section of the obtained sample was observed using a focused ion beam processing observation device / scanning ion microscope manufactured by SII Nano Technology, Inc., and the cavity ratio in the groove (the cavity at the bottom of the groove relative to the depth of the groove) The percentage of the height (%)) was measured, and the void ratio was evaluated according to the following criteria. The average values at 12 locations are shown in Table 1.

◎:溝内の空洞率が80%以上
○:溝内の空洞率が60%以上80%未満
△:溝内の空洞率が40%以上60%未満
×:溝内の空洞率が40%未満
◎: The void ratio in the groove is 80% or more ○: The void ratio in the groove is 60% or more and less than 80% Δ: The void ratio in the groove is 40% or more and less than 60% ×: The void ratio in the groove is less than 40%

Figure 2009132983
Figure 2009132983

(考察)
本試験結果から、溝底部に空洞部を残しつつその上部に銅を電着させることができることが分かった。しかもこの際、電流密度と、限界電流密度で示される攪拌程度を制御することにより、空洞率をコントロールでき、さらには、攪拌程度を大きくし、電流密度を小さくすれば、80%以上の空洞率を得られることも分かった。
(Discussion)
From this test result, it was found that copper can be electrodeposited on the top of the groove while leaving the cavity at the bottom. In addition, at this time, the cavity ratio can be controlled by controlling the current density and the degree of stirring indicated by the limiting current density. Furthermore, if the degree of stirring is increased and the current density is reduced, the cavity ratio is 80% or more. I also found out that

<試験2>
攪拌の程度と限界電流密度との関係について試験し、限界電流密度を電極回転速度に変換する式を求めた。
<Test 2>
The relationship between the degree of stirring and the limit current density was tested, and an equation for converting the limit current density into the electrode rotation speed was obtained.

図7に示す溝等を設けていない回転ディスク電極装置(北斗電工社製HR−201)を使用し、対極に銅線、参照極に飽和カロメル電極(SCE)を用いた。また、作用極には、電極面積0.2cm2の白金ディスク電極(北斗電工社製HR−D2)上に、0.5mol/Lの硫酸銅及び1.0mol/Lの硫酸を含む30℃の電解液を用いて、−0.4Vvs.SCEの一定電位で30秒間電析したものを作用極として用いた。 A rotating disk electrode device (HR-201 manufactured by Hokuto Denko Co., Ltd.) without grooves or the like shown in FIG. 7 was used, a copper wire was used for the counter electrode, and a saturated calomel electrode (SCE) was used for the reference electrode. The working electrode has a 30 ° C. containing 0.5 mol / L copper sulfate and 1.0 mol / L sulfuric acid on a platinum disk electrode (HR-D2 manufactured by Hokuto Denko) having an electrode area of 0.2 cm 2 . What was electrodeposited for 30 seconds at a constant potential of −0.4 V vs. SCE using the electrolytic solution was used as a working electrode.

0.05mol/Lの硫酸銅、0.5mol/Lの硫酸を含む25℃の電解液を用いて、0〜3000rpmの各回転数において電気めっきを行った。
また、浸漬電位からカソード方向に100mV/minで電位走査した際の電流密度及び電極電位を測定し、測定した電流密度と電極電位との関係をプロットすることにより限界電流密度を測定し、限界電流密度と電極回転速度の関係を図8に示した。
Electroplating was performed at each rotational speed of 0 to 3000 rpm using an electrolytic solution at 25 ° C. containing 0.05 mol / L copper sulfate and 0.5 mol / L sulfuric acid.
In addition, the current density and the electrode potential at the time of scanning the potential from the immersion potential to the cathode at 100 mV / min are measured, and the limit current density is measured by plotting the relationship between the measured current density and the electrode potential. The relationship between the density and the electrode rotation speed is shown in FIG.

図8に示されるように、限界電流密度と電極回転速度とには比例関係が認められ、次の式により、限界電流密度から電極回転速度に変換することができることが分かった。
f=(−1.37+0.72×iL)2
但し、f:電極回転速度(rpm)、iL:限界電流密度(mA/cm2
As shown in FIG. 8, a proportional relationship was recognized between the limit current density and the electrode rotation speed, and it was found that the limit current density can be converted to the electrode rotation speed by the following equation.
f = (− 1.37 + 0.72 × iL) 2
Where f: electrode rotation speed (rpm), iL: limit current density (mA / cm 2 )

<試験3:分極曲線の測定>
本発明を想到する上で基礎とした分極曲線の測定試験について説明する。
<Test 3: Measurement of polarization curve>
A measurement test of a polarization curve based on the idea of the present invention will be described.

(試験方法)
電解液の調製は、硫酸銅五水和物(CuSO4・5H2O)(和光純薬工業、特級)、硫酸(H2SO4)( 和光純薬工業、特級)及びアセトニトリル(CH3CN、「AN」とも称する)( 和光純薬工業、特級)を用い、脱イオン水により調製した(この電解液を「AN電解液」とも称する)。
電解液の銅濃度及び硫酸濃度は、水1wt%以上、CuSO4 0.24mol/dm3及びH2SO4 1.8mol/dm3に統一した。
分極曲線の測定に用いた3種類の電解液組成を表2に記す。
なお、本実験ではAN電解液中にCl-を添加していない。一般的な電解液では、Cl-を添加しないとスライムが発生するが、AN電解液では、Cl-がなくてもスライムは発生しない。これはCu(I)がANと安定的な錯体を形成するためと考えられる。
(Test method)
The electrolytic solution was prepared using copper sulfate pentahydrate (CuSO 4 .5H 2 O) (Wako Pure Chemical Industries, special grade), sulfuric acid (H 2 SO 4 ) (Wako Pure Chemical Industries, special grade) and acetonitrile (CH 3 CN , Also referred to as “AN”) (Wako Pure Chemical Industries, special grade) and prepared with deionized water (this electrolyte is also referred to as “AN electrolyte”).
Copper concentration and sulfuric acid concentration of the electrolyte, water 1 wt% or more, and unified CuSO 4 0.24mol / dm 3 and H 2 SO 4 1.8mol / dm 3 .
Table 2 shows the composition of the three types of electrolytes used for the measurement of the polarization curve.
In the present experiment Cl in AN electrolyte solution - no added. In a general electrolytic solution, slime is generated without adding Cl , but in an AN electrolytic solution, slime is not generated even without Cl . This is considered because Cu (I) forms a stable complex with AN.

分極曲線の測定は、溝等を設けていない回転ディスク電極装置(北斗電工、HR-201及びHR-202)により行った。対極は銅線(ニラコ、99.9wt%)、参照極は飽和カロメル電極(SCE)(東亜DKK、HC-205C)を使用した。
なお、電位は全てSCE基準である(以降の試験においても同様。)
電極面積0.2cm2の白金ディスク電極(北斗電工、HR-D2)上に、30℃のCuSO4 0.5 mol/dm3及びH2SO4 1.0mol/dm3からなる電解液を用い、−0.4Vの一定電位で30秒間、銅を電析したものを作用極とした。
カソード分極曲線の測定には、表2に示した3種類の電解液を用い、0、500、2000rpmの各電極回転速度にて浸漬電位から卑な方向に、100mV/minの電位走査速度で行った。電解液の温度は30℃とした。
The polarization curve was measured with a rotating disk electrode device (Hokuto Denko, HR-201 and HR-202) without grooves or the like. The counter electrode was a copper wire (Niraco, 99.9 wt%), and the reference electrode was a saturated calomel electrode (SCE) (Toa DKK, HC-205C).
Note that all potentials are based on SCE (the same applies to subsequent tests).
On a platinum disk electrode (Hokuto Denko, HR-D2) having an electrode area of 0.2 cm 2 , an electrolytic solution composed of CuSO 4 0.5 mol / dm 3 and H 2 SO 4 1.0 mol / dm 3 at 30 ° C. was used. A working electrode was obtained by electrodepositing copper at a constant potential of −0.4 V for 30 seconds.
The cathodic polarization curve was measured using the three types of electrolytes shown in Table 2 at a potential scanning speed of 100 mV / min from the immersion potential to the base direction at each electrode rotation speed of 0, 500, and 2000 rpm. It was. The temperature of the electrolytic solution was 30 ° C.

Figure 2009132983
Figure 2009132983

(結果及び考察)
表2に示した典型電解液(A浴)、添加剤フリー電解液(B浴)及びAN電解液(C浴)を用い、電極回転速度を変化させた場合のカソード分極曲線測定を行った。その結果を図9に示す。
図9において、A浴では0〜−0.3Vの電位領域で、電極回転速度の増加に伴い電流値が減少する傾向が観察された。この傾向は、電析反応抑制剤として作用するJGBの吸着が拡散支配によるためと考えられる。一方、B浴及びC浴では、そのような傾向は観察されなかった。
また、図9(b)及び図9(c)を比較し、アセトニトリル添加の効果をみると、浸漬電位が、B浴では0.044Vであるのに対し、C浴では−0.076Vであり、大きく卑側にシフトしていた。
(Results and discussion)
Cathodic polarization curves were measured using the typical electrolyte (A bath), additive-free electrolyte (B bath) and AN electrolyte (C bath) shown in Table 2 when the electrode rotation speed was changed. The result is shown in FIG.
In FIG. 9, in the A bath, a tendency that the current value decreases with increasing electrode rotation speed was observed in the potential region of 0 to −0.3V. This tendency is considered to be because the adsorption of JGB acting as an electrodeposition reaction inhibitor is due to diffusion. On the other hand, such a tendency was not observed in the B bath and the C bath.
9B and 9C are compared, and when the effect of acetonitrile addition is seen, the immersion potential is 0.044V in the B bath, and is −0.076V in the C bath. It was a big shift to the bottom.

<試験4:電流効率の測定>
本発明を想到する上で基礎とした電流効率の測定試験について説明する。
<Test 4: Measurement of current efficiency>
A current efficiency measurement test based on the idea of the present invention will be described.

(試験方法)
電流効率は、溝等を設けていない回転ディスク電極装置を用い、電析電気量と溶解電気量の比から算出した。電流効率は、電析及び溶解のいずれにおいても、式(1)に示す反応で進行するとして計算した。
Cu(II)+2e-⇔Cu・・・・(1)
(Test method)
The current efficiency was calculated from the ratio of the amount of electricity deposited and the amount of electricity dissolved using a rotating disk electrode device without grooves or the like. The current efficiency was calculated by assuming that the reaction progresses by the reaction shown in the formula (1) in both electrodeposition and dissolution.
Cu (II) + 2e ⇔Cu (1)

電極上への銅の電析には、表2に示した3種類の電解液を用い(電解液の温度は330℃)、作用極は電極面積0.2cm2の白金電極、対極は銅線(ニラコ、99.9%)、参照極はSCEを使用した。
それぞれの電解液で電流密度を制御し、電極回転速度は0、500及び2000rpmで電析させた。このとき、通電電気量は6.75C/cm2の一定とした。
銅の電析量は、アノード分極し、その溶解反応に消費された電気量より算出した。
銅が電析した電極をCuSO4 0.5mol/dm3及びH2SO4 1.0mol/dm3の溶液中において、0.2Vで白金電極上の銅を電気化学的に溶解させ、溶解電流密度が2mA/cm2未満となったときを終点とし、流れた電気量をクーロンメーターにより測定した。
銅の電析量を溶解電気量から算出する方法を採用したのは、誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP)などの分光分析法に比べて分析時間を短縮できるためである。
For the electrodeposition of copper on the electrode, the three types of electrolytes shown in Table 2 were used (the temperature of the electrolyte was 330 ° C), the working electrode was a platinum electrode with an electrode area of 0.2 cm 2 , and the counter electrode was a copper wire (Niraco, 99.9%), SCE was used as the reference electrode.
The current density was controlled by each electrolytic solution, and electrodeposition was performed at electrode rotation speeds of 0, 500 and 2000 rpm. At this time, the amount of electricity supplied was constant at 6.75 C / cm 2 .
The amount of electrodeposited copper was calculated from the amount of electricity consumed for the anodic polarization and the dissolution reaction.
The electrode electrodeposited with copper was dissolved in a solution of CuSO 4 0.5 mol / dm 3 and H 2 SO 4 1.0 mol / dm 3 by electrochemically dissolving copper on the platinum electrode at 0.2 V to obtain a dissolution current. The end point was when the density was less than 2 mA / cm 2, and the amount of electricity that flowed was measured with a coulomb meter.
The reason why the amount of electrodeposited copper is calculated from the amount of dissolved electricity is that the analysis time can be shortened as compared with a spectroscopic analysis method such as an inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP).

(結果及び考察)
(1)電流効率の測定について
表2に示した3種類の電解液をそれぞれ用い、溝等を設けていない回転ディスク電極装置により様々な電流密度における電流効率を測定した。なお、電極回転速度は500rpmとした。結果を図10に示す。
図10より、A浴では、100mA/cm2以下の電流密度領域において80%以上の電流効率を維持し、200 mA/ cm2で電流効率が26.5%まで低下した。同様にB浴でも100mA/cm2以下の電流密度領域において80%以上の電流効率を維持し、200mA/cm2で電流効率が72%にまで電流効率が低下した。これらの電流効率の低下は、図9に示した分極曲線測定結果から分かるように、副反応である水素発生による。
一方、C浴では、10mA/cm2から200mA/cm2まで、電流密度の増加にともない電流効率が0%から67%まで増加した。電流密度が大きくなるに従い、電流効率増加の傾きは小さくなった。
B浴とC浴では、流速(電極回転速度)に対する電流量の変化に違いはみられなかった(図9)が、電流効率においては両者に大きな違いがあることが分かった(図10)。
(Results and discussion)
(1) Measurement of current efficiency The current efficiency at various current densities was measured using a rotating disk electrode device having no groove or the like using each of the three types of electrolytes shown in Table 2. The electrode rotation speed was 500 rpm. The results are shown in FIG.
From FIG. 10, in the A bath, the current efficiency of 80% or more was maintained in the current density region of 100 mA / cm 2 or less, and the current efficiency decreased to 26.5% at 200 mA / cm 2 . Similarly, in the B bath, a current efficiency of 80% or more was maintained in a current density region of 100 mA / cm 2 or less, and the current efficiency was reduced to 72% at 200 mA / cm 2 . These reductions in current efficiency are due to hydrogen generation as a side reaction, as can be seen from the polarization curve measurement results shown in FIG.
On the other hand, in the C bath, the current efficiency increased from 0% to 67% as the current density increased from 10 mA / cm 2 to 200 mA / cm 2 . As the current density increased, the slope of increase in current efficiency decreased.
There was no difference in the amount of current with respect to the flow rate (electrode rotation speed) between the B bath and the C bath (FIG. 9), but it was found that there was a large difference between the two in current efficiency (FIG. 10).

(2)電流効率に対する流速の影響について
銅の電流効率に対する流速の影響について検討した。
表2に示した3種類の電解液を用い、電極回転速度を0及び2000rpmと変化させた場合の電流効率を測定した。なお、図10の電極回転速度が500rpmの場合の結果も併せて図11に示した。
A浴及びB浴では、電極回転速度が500及び2000rpmにおいて、実験を行った0〜20mA/cm2の全ての電流密度において共に高い電流効率を維持し、有意な差はなかった。しかし、電極回転速度が0rpmの場合、電流密度が大きくなるにしたがい電流効率は大きく低下した。これは、水素発生反応が起こっているためである。
一方、C浴では、電極回転速度が500及び2000rpmにおいて電流効率は16%未満と著しく低かった。しかし、電極回転速度が0rpmの場合、5mA/cm2においても銅の電析が観察され(電流効率25%)、電流密度が20mA/cm2では電流効率が63%であった。これは、同じ条件下でのANを含まないA浴の42%、B浴の53%よりも高い。AN電解液では、流速が小さいほど電流効率が高くなる特徴があることが分かった。
(2) Effect of flow rate on current efficiency The effect of flow rate on the current efficiency of copper was examined.
Using the three types of electrolyte solutions shown in Table 2, the current efficiency was measured when the electrode rotation speed was changed to 0 and 2000 rpm. In addition, the result in case the electrode rotational speed of FIG. 10 is 500 rpm is also shown in FIG.
The A and B baths maintained high current efficiencies at all current densities from 0 to 20 mA / cm 2 where the experiments were conducted at electrode rotation speeds of 500 and 2000 rpm, and there was no significant difference. However, when the electrode rotation speed was 0 rpm, the current efficiency greatly decreased as the current density increased. This is because a hydrogen generation reaction occurs.
On the other hand, in the C bath, the current efficiency was remarkably low at less than 16% at electrode rotation speeds of 500 and 2000 rpm. However, when the electrode rotation speed was 0 rpm, copper electrodeposition was observed even at 5 mA / cm 2 (current efficiency 25%), and when the current density was 20 mA / cm 2 , the current efficiency was 63%. This is higher than 42% of the A bath without AN and 53% of the B bath under the same conditions. It was found that the AN electrolyte has a feature that the current efficiency increases as the flow rate decreases.

(2) 電流効率に影響を与える要因
銅の電析反応は、一般には以下の反応で表される。
Cu(II)+e-→Cu(I)・・・・(2)
Cu(I)+e-→Cu ・・・・(3)
(2) Factors affecting current efficiency Copper electrodeposition is generally represented by the following reaction.
Cu (II) + e → Cu (I) (2)
Cu (I) + e → Cu (3)

AN電解液では、電流効率が約60%以下であり、電流密度や流速でその電流効率が大きく変化した(図10及び図11)。つまり、AN電解液を用いた電析においては、式(2)及び(3)で示される銅の電析以外の反応も寄与していると考えられる。
ANはCu(I)と錯体を形成するため、ANを含む硫酸溶液中においてはCu(I)が安定となり、以下の均化反応(不均化反応の逆反応)が起こる。
Cu+Cu(II)→2Cu(I)・・・・(4)
式(4)は、カソード反応及びアノード反応で構成され、それぞれの反応は以下である。
Cu(II)+e-→Cu(I)・・・・(2)
Cu→Cu(I)+e- ・・・・(5)
In the AN electrolyte, the current efficiency was about 60% or less, and the current efficiency greatly changed with the current density and flow rate (FIGS. 10 and 11). That is, it is considered that reactions other than the electrodeposition of copper represented by the formulas (2) and (3) contribute to the electrodeposition using the AN electrolyte.
Since AN forms a complex with Cu (I), Cu (I) becomes stable in a sulfuric acid solution containing AN, and the following leveling reaction (reverse reaction of disproportionation reaction) occurs.
Cu + Cu (II) → 2Cu (I) (4)
Formula (4) is composed of a cathode reaction and an anode reaction, and each reaction is as follows.
Cu (II) + e → Cu (I) (2)
Cu → Cu (I) + e (5)

AN電解液中では、式(4)で示されるように、Cu(II)による銅の溶解反応が起こっており、これが電流効率が低下する原因になっていると予想される。そこで、本条件下においてAN電解液中で銅の溶解が起こるのか溶解試験を実施した。
6.75C/cm2の銅が電析した白金ディスク電極を、電極回転速度500rpmにて30℃のC浴中に浸漬させた。白金と銅では浸漬電位が異なるため、溶解の終点では浸漬電位が貴に遷移する。12min後、電位が急激に貴側へ変化し、白金電極面が露出していた。
この浸漬電位の変化より、銅が溶解するまでの時間を求め、金属銅がCu(I)で溶解する式(5)の平均電流密度を算出した。その値は4.7mA/cm2となり、図9(c)の500rpmでターフェル直線と浸漬電位の交点から決定した腐食電流密度の約5mA/cm2とほぼ同じ値となった。
これより、図10(c)で示したAN電解液の電流効率が約60%以下であり、また図9(c)において浸漬電位が卑側にシフトしていたのは、銅の溶解反応を含む均化反応(式(4))が起こっているためと考えられる。
In the AN electrolyte, as shown by the formula (4), a copper dissolution reaction by Cu (II) occurs, and this is expected to cause a decrease in current efficiency. Therefore, a dissolution test was conducted to determine whether copper was dissolved in the AN electrolyte under these conditions.
A platinum disk electrode on which 6.75 C / cm 2 of copper was electrodeposited was immersed in a 30 ° C. C bath at an electrode rotation speed of 500 rpm. Since platinum and copper have different immersion potentials, the immersion potential transitions preciously at the end of dissolution. After 12 minutes, the potential suddenly changed to the noble side, and the platinum electrode surface was exposed.
From the change in the immersion potential, the time until the copper was dissolved was obtained, and the average current density of the formula (5) at which the metallic copper was dissolved in Cu (I) was calculated. Its value was almost the same value as about 5 mA / cm 2 of corrosion current density was determined from the intersection of 500rpm in Tafel straight and immersion potential of 4.7mA / cm 2, and the FIG. 9 (c).
From this, the current efficiency of the AN electrolyte shown in FIG. 10 (c) was about 60% or less, and the immersion potential was shifted to the base side in FIG. 9 (c). This is thought to be due to the occurrence of the leveling reaction (equation (4)).

(4)電流効率に影響を与える要因の考察
以上の結果より、図12に示す反応モデルを仮定する。AN電解液中における銅の電析反応は、Cu(II)のバルクから電極表面への物質移動(過程I)、Cu(II)sのCu(I)sへの還元(過程II)及びCu(I)sからCuへの還元(過程IV)を経て進む。なお、添字sは電極表面付近のイオン種を示す。
式(4)の均化反応も起こっている(過程V)。図12において、II及びVの反応経路により生成したCu(I)sは以下に示すようにバルクへの拡散(過程III)或いは金属銅へ還元(過程IV)される。
Cu(I)s→Cu(I)・・(過程III)・・(6)
Cu(I)+e- →Cu・・(過程IV)・・(7)
ここで、添字bは溶液バルクのイオン種を意味する。AN電解液を用いた銅の電流効率は、図12の過程I〜Vの速度のバランスで決定される。
(4) Consideration of factors affecting current efficiency From the above results, the reaction model shown in FIG. 12 is assumed. The electrodeposition reaction of copper in the AN electrolyte includes mass transfer from the bulk of Cu (II) to the electrode surface (process I), reduction of Cu (II) s to Cu (I) s (process II) and Cu (I) Proceed via reduction from s to Cu (process IV). The subscript s indicates the ion species near the electrode surface.
The leveling reaction of formula (4) also occurs (process V). In FIG. 12, Cu (I) s generated by the reaction pathways II and V are diffused into the bulk (process III) or reduced to metallic copper (process IV) as shown below.
Cu (I) s → Cu (I) b ... (Process III) ... (6)
Cu (I) b + e → Cu (process IV) (7)
Here, the subscript b means a solution bulk ion species. The current efficiency of copper using AN electrolyte is determined by the balance of the speeds of processes I to V in FIG.

AN電解液を用いた銅電析において、電流密度が一定(電析速度(過程IIとIVの和)が一定)のとき、流速が大きいほど電流効率が減少するのは、流速が大きいと過程Iが加速され、さらに過程Vが加速されることで、銅の溶解速度の割合が電析に比べ大きくなるためと考えられる。流速が一定(過程I及びIIIの物質移動速度が一定)のとき、電流密度が小さいほど電流効率が減少するのは、過程IIとIVで表される電析速度が小さいので、過程Vによる銅の溶解で相殺されるためと考えられる。
以上の検討から、C浴では銅電析の電流効率に影響を与える要因は、大きく2つあることが分かる。一つは、(イ)流速が大きいほど電流効率が低下する効果(流速の効果)であり、もう一つは、(ロ)電流密度が小さいほど電流効率が低下する効果(電流密度の効果)である。
一般的な電解液の電流効率は、水素発生の起こらない領域において流速や電流密度に影響を受けない。典型電解液においても電流効率はほぼ100%(図9(a))であり、AN電解液が特異的な性質を持っているといえる。
In copper electrodeposition using AN electrolyte, when the current density is constant (deposition rate (sum of processes II and IV) is constant), the current efficiency decreases as the flow rate increases. This is probably because I is accelerated and the process V is further accelerated, so that the rate of dissolution rate of copper becomes larger than that of electrodeposition. When the flow rate is constant (the mass transfer rate of processes I and III is constant), the current efficiency decreases as the current density decreases. The deposition rate represented by processes II and IV is small. This is thought to be offset by the dissolution of the water.
From the above study, it can be seen that there are two major factors affecting the current efficiency of copper electrodeposition in the C bath. One is (b) the effect of decreasing the current efficiency as the flow velocity is large (the effect of the flow velocity), and the other is (b) the effect of decreasing the current efficiency as the current density is small (the effect of current density). It is.
The current efficiency of a general electrolyte is not affected by the flow rate or current density in a region where hydrogen generation does not occur. Even in a typical electrolyte, the current efficiency is almost 100% (FIG. 9A), and it can be said that the AN electrolyte has a specific property.

<試験5:微細孔への銅の電析>
本発明を想到する上で基礎とした微細孔への銅の電析試験について説明する。
<Test 5: Electrodeposition of copper in fine pores>
The copper electrodeposition test on the fine pores based on the idea of the present invention will be described.

(試験方法)
銅の埋め込みは、窒化タンタル、タンタルバリア層を順次形成し、最表面に約10nmの銅シード層を形成させた微細孔(径:150〜200nm、深さ:約700nm)を有する加工済みのシリコンウエハ(グローバルネット社製)を1.5cm×1.1cmに切り出し、カソード電極として使用した。
微細孔への銅電析には、シリコンウエハ用精密めっきセル(山本鍍金試験器、マイクロセルI型)を使用した。
露出面積が1.4cm2となるように、1.4cm×1.0cmの窓を設けたテフロン製マスクでシリコンウエハカソードを被覆した。
アノードには銅板を使用し、アノード電極窓の面積は0.96cm2とした。
電解液の温度は25℃、電解液量は0.25dm3とした。
表2に示した3種類の電解液を用い、アノードとカソードの間の電解液を約0.8或いは2.5Hzで攪拌棒を揺動させながら、ポテンシオスタット(北斗電工、HA-151)を使用し、所定の電流密度にて電析した。
電解液中への電極浸漬と同時に所定の電流を印加した。
通電電気量は、1.44C/cm2の一定とした。
電析後のウエハ電極を水洗し乾燥させ、試料の断面観察を集束イオンビーム加工観察装置/走査型イオン顕微鏡(FIB-SIM)(エスアイアイナノテクノロジー、SMI9200)により行った。
(Test method)
Copper embedding is a processed silicon having fine holes (diameter: 150-200 nm, depth: about 700 nm) in which a tantalum nitride layer and a tantalum barrier layer are sequentially formed and a copper seed layer of about 10 nm is formed on the outermost surface. A wafer (manufactured by Global Net) was cut into 1.5 cm × 1.1 cm and used as a cathode electrode.
A precision plating cell for silicon wafers (Yamamoto plating tester, microcell type I) was used for copper electrodeposition on the fine holes.
The silicon wafer cathode was covered with a Teflon mask provided with a 1.4 cm × 1.0 cm window so that the exposed area was 1.4 cm 2 .
A copper plate was used for the anode, and the area of the anode electrode window was 0.96 cm 2 .
The temperature of the electrolytic solution was 25 ° C., and the amount of the electrolytic solution was 0.25 dm 3 .
Using the three types of electrolyte shown in Table 2, the potentiostat (Hokuto Denko, HA-151) while the stirring rod was swung at about 0.8 or 2.5 Hz for the electrolyte between the anode and cathode. And electrodeposited at a predetermined current density.
A predetermined current was applied simultaneously with the immersion of the electrode in the electrolytic solution.
The amount of electricity supplied was constant at 1.44 C / cm 2 .
The electrode electrode after the electrodeposition was washed with water and dried, and the cross section of the sample was observed with a focused ion beam processing observation apparatus / scanning ion microscope (FIB-SIM) (SII Nanotechnology, SMI9200).

(結果及び考察)
(1)微細孔への銅の埋め込み性
試験3及び4の検討結果より、AN電解液を微細孔への銅埋め込みに適用する場合には、流速の効果と電流密度の効果のバランスによって埋め込み性が変化すると考えられる。そこで、微細孔を有する加工済みシリコンウエハに、C浴を用いて銅を電析し、断面観察を行った。その結果を図13に示す。
C浴を用いた場合、孔の底部においては銅が電析せず、孔の上部(36%)にのみ銅が電析した。
(Results and discussion)
(1) Copper embedment in micropores Based on the results of examinations 3 and 4, when the AN electrolyte is applied to copper embedment in micropores, the embeddability depends on the balance between the effect of flow velocity and the effect of current density. Will change. Therefore, copper was electrodeposited on a processed silicon wafer having fine holes using a C bath, and a cross-section was observed. The result is shown in FIG.
When the C bath was used, copper was not electrodeposited at the bottom of the hole, and copper was electrodeposited only at the top (36%) of the hole.

図13の孔上部にだけ銅が電析するのは、(ロ)の流速の効果より(イ)の電流密度の効果が優先となっていると考えられる。つまり、微細孔の底部の電流密度が銅が電析できるほど大きくなく、孔上部にだけ銅が電析したものと考えられる。
ところで、AN電解液にCl-を100ppm添加すると、埋め込み性がさらに悪くなる結果を得た。一般的にCl-は硫酸銅電解液中で銅の溶解を促進させるが、AN電解液中においても銅の溶解を速め、微細孔底部に銅がより電析しなくなったものと予想できる。従って、めっき液中の塩化物イオンは100ppm未満とすることが望ましい。
逆に(ロ)の流速の効果を支配的にできれば、孔埋め込みができるはずである。図11(c)より、電流密度が10mA/cm2で流速の違いによる銅の電析量の比が最大となり、埋め込みに好都合となる。
The reason why copper is electrodeposited only on the upper part of the hole in FIG. 13 is considered that the effect of the current density (a) is given priority over the effect of the flow velocity (b). That is, it is considered that the current density at the bottom of the fine hole is not so large that copper can be deposited, and copper is deposited only on the top of the hole.
By the way, when 100 ppm of Cl - was added to the AN electrolyte, the embedding property was further deteriorated. Generally Cl - is accelerating dissolution of copper in the copper sulfate electrolytic solution, also accelerate the dissolution of copper in AN electrolyte solution, can be expected to copper is no longer more electrodeposited fine hole bottom portion. Therefore, the chloride ion in the plating solution is desirably less than 100 ppm.
Conversely, if the effect of the flow velocity in (b) can be dominant, the hole should be embedded. From FIG. 11 (c), the current density is 10 mA / cm 2 and the ratio of the amount of electrodeposited copper due to the difference in flow rate is maximized, which is convenient for embedding.

次に、電流密度を変化させて銅の電析を行い、埋め込み性を調べた。ただし、図13において微細孔底部に銅が電析していないことから、図13の電流密度よりも高い電流密度で実験を行った。その結果を図14に示す。
図13で示した電流密度10mA/cm2の場合、孔上部からの埋め込み率が36%であったのに対し、図14より電流密度20mA/cm2では67%、電流密度30mA/cm2では70%、電流密度40mA/cm2では76%と、電流密度の増加に伴い埋め込み率が増加した。
Next, copper was electrodeposited by changing the current density, and the embedding property was examined. However, since copper was not electrodeposited on the bottom of the fine hole in FIG. 13, the experiment was conducted at a current density higher than the current density in FIG. The result is shown in FIG.
For a current density of 10 mA / cm 2 shown in FIG. 13, whereas the embedding rate from hole upper was 36%, a current density of 20 mA / cm 2 at 67% than 14, the current density of 30 mA / cm 2 At 70% and current density of 40 mA / cm 2 , the burying rate increased with increasing current density of 76%.

次に、微細孔への銅の埋め込みに対する流速の影響について検討を行った。
流速が大きいと、電流効率(銅の電析量)が低下する。よって、ウエハ上部の流速をより大きくすれば微細孔内外での流速差が大きくなり、孔上部に比べて孔底部の電析がより優先的になると考えられる。そこで、図14(c)で示した電流密度で攪拌棒の揺動周波数を約0.8Hzから約2.5Hzに増加させ、微細孔への銅の電析を行った。その結果を図15に示す。
これより、流速を大きくさせることによって、孔の底部まで銅の電析が起こることが分かった。
典型的な微細孔への銅埋め込み用電解液は、キャリア、ブライトナ、レベラや塩化物イオンによって分極を増大或いは減少させ、電析速度を局所的に制御し、埋め込みを実現させている。しかし、ANは、これら添加剤とは異なる機能で埋め込みを可能にすることが分かった。
Next, the effect of the flow rate on the embedding of copper in the micropores was examined.
When the flow rate is large, the current efficiency (copper electrodeposition amount) decreases. Therefore, if the flow velocity at the top of the wafer is further increased, the flow velocity difference between the inside and outside of the micropore is increased, and it is considered that electrodeposition at the bottom of the hole is more preferential than that at the top of the hole. Therefore, the oscillation frequency of the stirring rod was increased from about 0.8 Hz to about 2.5 Hz at the current density shown in FIG. 14 (c), and copper was electrodeposited into the fine holes. The result is shown in FIG.
From this, it was found that by increasing the flow rate, copper electrodeposition occurred to the bottom of the hole.
The electrolyte for embedding copper in a typical micropore increases or decreases polarization by carriers, brighteners, levelers, and chloride ions, and locally controls the deposition rate to realize embedding. However, AN has been found to enable implantation with a different function than these additives.

(A)及び(B)は、被めっき体の一例の製造工程例を示した断面図である。(A) And (B) is sectional drawing which showed the example of the manufacturing process of an example of to-be-plated body. 本銅めっき体製造方法の一例で得られる銅めっき体の一例を示した部分断面図である。It is the fragmentary sectional view which showed an example of the copper plating body obtained by an example of this copper plating body manufacturing method. 同じく、本銅めっき体製造方法の一例で得られる銅めっき体の他例を示した部分断面図である。Similarly, it is the fragmentary sectional view which showed the other example of the copper plating body obtained by an example of this copper plating body manufacturing method. 同じく、本銅めっき体製造方法の一例で得られる銅めっき体のさらなる他例を示した部分断面図である。Similarly, it is the fragmentary sectional view which showed the other another example of the copper plating body obtained by an example of this copper plating body manufacturing method. 試験1で使用したセルの構成を説明した図である。4 is a diagram illustrating a configuration of a cell used in Test 1. FIG. 試験1で使用した被めっき体の構成を説明した図である。It is a figure explaining the structure of the to-be-plated body used by Test. 試験2で使用した回転ディスク電極装置の構成を説明した図である。It is a figure explaining the structure of the rotating disk electrode apparatus used by Test 2. FIG. 試験2の結果として、限界電流密度と電極回転速度との関係を示したグラフである。4 is a graph showing the relationship between the limiting current density and the electrode rotation speed as a result of Test 2. 試験3において、電極回転速度を変化させた場合のカソード分極曲線を示したグラフであり、(a)は典型電解液(A浴)、(b)は添加剤フリー電解液(B浴)、(c)はAN電解液(C浴)を用いた時のグラフである。なお、図中の(i)(ii)(iii)はそれぞれ電極回転速度(i)0rpm、(ii)500rpm、(iii)2000rpmを示すものである。In Test 3, it is the graph which showed the cathode polarization curve at the time of changing an electrode rotational speed, (a) is typical electrolyte solution (A bath), (b) is additive-free electrolyte solution (B bath), ( c) is a graph when an AN electrolyte (C bath) is used. In the figure, (i), (ii), and (iii) indicate electrode rotation speed (i) 0 rpm, (ii) 500 rpm, and (iii) 2000 rpm, respectively. 試験4において、電極回転速度500rpm、通電電気量6.75C/cm2一定の条件下で、電流密度を変化させた場合の電流効率の変化を示すグラフであり、(a)は典型電解液(A浴)、(b)は添加剤フリー電解液(B浴)、(c)はAN電解液(C浴)を用いた時のグラフである。In Test 4, it is a graph which shows the change of the current efficiency at the time of changing an electric current density on the conditions with an electrode rotational speed of 500 rpm and the electricity supply quantity 6.75 C / cm < 2 > constant, (a) is typical electrolyte solution ( (A bath) and (b) are graphs when an additive-free electrolyte (B bath) is used, and (c) is an AN electrolyte (C bath). 試験4において、電極回転速度毎に電流密度を変化させた場合の電流効率の変化を示すグラフであり、(a)は典型電解液(A浴)、(b)は添加剤フリー電解液(B浴)、(c)はAN電解液(C浴)を用いた時のグラフである。In Test 4, it is a graph which shows the change of the current efficiency at the time of changing a current density for every electrode rotation speed, (a) is typical electrolyte solution (A bath), (b) is additive-free electrolyte solution (B (Bath) and (c) are graphs when an AN electrolyte (C bath) is used. 電解液中における、銅の析出の反応モデルを示す図である。It is a figure which shows the reaction model of copper precipitation in electrolyte solution. 試験5において、電解液を0.8Hzで攪拌棒を揺動させながら、10mA/cm2で電析した場合に、得られた試料の断面をFIB-SIMで観察した際の写真であり、AN電解液(C浴)を用いた時の写真である。In Test 5, when the electrolytic solution was electrodeposited at 10 mA / cm 2 while the stirring bar was swung at 0.8 Hz, a cross-section of the obtained sample was observed with FIB-SIM. It is a photograph at the time of using electrolyte solution (C bath). 試験5において、AN電解液(C浴)を電解液に用いて、電解液を0.8Hzで攪拌棒を揺動させながら所定の電流密度で電析した場合に、得られた試料の断面をFIB-SIMで観察した際の写真であり、(a)は20mA/cm2、(b)は20mA/cm2、(c)は30mA/cm2で電析した時の写真である。In Test 5, when an AN electrolyte solution (C bath) was used as the electrolyte solution, and the electrolyte solution was electrodeposited at a predetermined current density while swinging the stirring bar at 0.8 Hz, the cross section of the obtained sample was a picture of observing by FIB-SIM, a photograph of (a) is 20mA / cm 2, (b) is 20 mA / cm 2, which is electrodeposited in (c) is 30 mA / cm 2. 試験5において、AN電解液(C浴)を電解液に用いて、電解液を2.5Hzで攪拌棒を揺動させながら、40mA/cm2の電流密度で電析した場合に、得られた試料の断面をFIB-SIMで観察した際の写真である。In Test 5, an AN electrolyte (C bath) was used as the electrolyte, and the electrolyte was electrodeposited at a current density of 40 mA / cm 2 while the stirring bar was swung at 2.5 Hz. It is the photograph at the time of observing the cross section of a sample by FIB-SIM.

符号の説明Explanation of symbols

1A 基板
1B 絶縁膜
2 溝又は孔
3 バリアメタル膜
4 下地導電膜
5 銅層
6 銅配線
1A Substrate 1B Insulating film 2 Groove or hole 3 Barrier metal film 4 Underlying conductive film 5 Copper layer 6 Copper wiring

Claims (10)

1価の銅イオンと錯体を形成し、1価の銅イオンとの錯化定数が1×103より高い値を示し、且つ使用環境下において1価の銅イオンと形成する錯体の溶解度が0.5g/L以上の銅錯化剤、若しくは、1価の銅イオンと錯体を形成し、1価の銅イオンとの錯化定数が1×103より高い値を示し、且つ2価の銅イオンとの錯化定数が1×1020以下の値を示す銅錯化剤と、水と、銅成分とを含む電解液を用いて、孔又は溝を備えた基板を被めっき体として銅を電気めっきすることによって、孔又は溝の底部に空洞部を残しつつその空洞部の上側に銅を電着させることを特徴とする銅めっき体の製造方法。 Forms a complex with a monovalent copper ion, the complexing constant with the monovalent copper ion shows a value higher than 1 × 10 3 , and the solubility of the complex formed with the monovalent copper ion in the use environment is 0 A copper complexing agent of 0.5 g / L or more, or a complex with a monovalent copper ion, a complexing constant with the monovalent copper ion is higher than 1 × 10 3 , and a divalent copper Using a copper complexing agent having a complexing constant with ions of 1 × 10 20 or less, water, and an electrolytic solution containing a copper component, copper with a substrate having holes or grooves as an object to be plated is used. A method for producing a copper-plated body, characterized in that copper is electrodeposited on the upper side of a hollow portion while leaving the hollow portion at the bottom of a hole or groove by electroplating. 銅を溶解させる速度が0.05〜5mgmin-1cm-2となるような量で、前記銅錯化剤を含む電解液を用いることを特徴とする請求項1に記載の銅めっき体の製造方法。 2. The production of a copper plated body according to claim 1, wherein the electrolytic solution containing the copper complexing agent is used in such an amount that the rate of dissolving copper is 0.05 to 5 mg min −1 cm −2. Method. 錯化剤として、アセトニトリルを用いることを特徴とする請求項1又は2に記載の銅めっき体の製造方法。   The method for producing a copper-plated body according to claim 1 or 2, wherein acetonitrile is used as the complexing agent. 電解液を強制攪拌しつつ電気めっきすることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の銅めっき体の製造方法。   The method for producing a copper-plated body according to any one of claims 1 to 3, wherein electroplating is performed while forcibly stirring the electrolytic solution. 被めっき体の孔又は溝内にのみ銅を電着させることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の銅めっき体の製造方法。   The method for producing a copper-plated body according to any one of claims 1 to 4, wherein copper is electrodeposited only in the hole or groove of the body to be plated. 被めっき体の表面にのみ銅を電着させることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の銅めっき体の製造方法。   5. The method for producing a copper plated body according to claim 1, wherein copper is electrodeposited only on the surface of the body to be plated. 被めっき体の表面に銅を電着させると共に、被めっき体の孔又は溝内にも銅を電着させることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の銅めっき体の製造方法。   The method for producing a copper-plated body according to any one of claims 1 to 4, wherein copper is electrodeposited on the surface of the object to be plated, and copper is electrodeposited in the holes or grooves of the object to be plated. . 請求項1〜7の何れかに記載の製造方法によって得られる銅めっき体。   The copper plating body obtained by the manufacturing method in any one of Claims 1-7. 請求項8に記載された銅めっき体を用いてなるポーラスプリント基板。   A porous printed board using the copper plated body according to claim 8. 請求項8に記載された銅めっき体を用いてなる高放熱性プリント基板。
A high heat dissipation printed circuit board using the copper plating body according to claim 8.
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