JPH01247577A - 化学銅めっき方法 - Google Patents
化学銅めっき方法Info
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- JPH01247577A JPH01247577A JP7478988A JP7478988A JPH01247577A JP H01247577 A JPH01247577 A JP H01247577A JP 7478988 A JP7478988 A JP 7478988A JP 7478988 A JP7478988 A JP 7478988A JP H01247577 A JPH01247577 A JP H01247577A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/38—Coating with copper
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は化学銅めっき法に係り、特に光エネルギーを用
いた触媒活用法を利用した化学銅めっき法に関するもの
である。
いた触媒活用法を利用した化学銅めっき法に関するもの
である。
〔従来の技術７Ｌｔｌｃ所ｒ御天しＩルビ０鑵拳）化学
めっきを施す場合、めっき浴の種類と下地触媒との組み
合わせにより、めっき可能か否かが決まることはよく知
られている。たとえば、化学銅めっきならば、触媒とし
て通常Ｐｄが用いられ、析出したＣｕも触媒となる為、
厚付けが可能となる。その他の触媒としてはＰｔ、Ａｇ
等があり、なぜそれらの金属が化学Ｃｕめっきの触媒と
なって、化学Ｃｕめっきが行われるのかまた、何故Ｎｉ
等では触媒とならないのか等の理由は、はとんど明らか
にされていない。
めっきを施す場合、めっき浴の種類と下地触媒との組み
合わせにより、めっき可能か否かが決まることはよく知
られている。たとえば、化学銅めっきならば、触媒とし
て通常Ｐｄが用いられ、析出したＣｕも触媒となる為、
厚付けが可能となる。その他の触媒としてはＰｔ、Ａｇ
等があり、なぜそれらの金属が化学Ｃｕめっきの触媒と
なって、化学Ｃｕめっきが行われるのかまた、何故Ｎｉ
等では触媒とならないのか等の理由は、はとんど明らか
にされていない。
そこで我々は、セラミック基板の金属配線パターンとし
て用いられる、Ｗ配線上へ化学Ｃｕめっきを施すべく研
究を進めたが、従来−膜内に用いられていた錯化剤がエ
チレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）であるＥＤＴＡ浴で
は、通常の化学Ｃｕめっきが行われ、Ｗが触媒として作
用するのにもかかわらず、既に特願昭６２−２７３４９
５号として開示した錯化剤がトリエタノールアミン（Ｔ
ＥＡ）である高速化学Ｃｕめっき浴では、全くめっき反
応が起こらず、Ｗが触媒として機能しないという興味深
い事実を見出した。この事実に関する理論的解明は今後
の詳細な研究に期待することにして、我々は、この事実
を電子の数や状態と結びつけて考えてみた。即ち、ＥＤ
ＴＡ −Ｃｕ ２″″錯イオンはＴＥＡ−Ｃｕ”＋錯イ
オンよりかなり不安定であるため、触媒反応に関与する
ような電子が少くて十分であり、ＴＥＡ−Ｃｕ”錯イオ
ンは触媒反応に関与する電子が、多く存在するかもしく
はエネルギーレベルが高くなくてはならない。
て用いられる、Ｗ配線上へ化学Ｃｕめっきを施すべく研
究を進めたが、従来−膜内に用いられていた錯化剤がエ
チレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）であるＥＤＴＡ浴で
は、通常の化学Ｃｕめっきが行われ、Ｗが触媒として作
用するのにもかかわらず、既に特願昭６２−２７３４９
５号として開示した錯化剤がトリエタノールアミン（Ｔ
ＥＡ）である高速化学Ｃｕめっき浴では、全くめっき反
応が起こらず、Ｗが触媒として機能しないという興味深
い事実を見出した。この事実に関する理論的解明は今後
の詳細な研究に期待することにして、我々は、この事実
を電子の数や状態と結びつけて考えてみた。即ち、ＥＤ
ＴＡ −Ｃｕ ２″″錯イオンはＴＥＡ−Ｃｕ”＋錯イ
オンよりかなり不安定であるため、触媒反応に関与する
ような電子が少くて十分であり、ＴＥＡ−Ｃｕ”錯イオ
ンは触媒反応に関与する電子が、多く存在するかもしく
はエネルギーレベルが高くなくてはならない。
そこで、触媒金属の電子状態を調べると、−膜内に触媒
反応に関与すると考えられているｄ軌道電子がＷは４個
で、Ｐｄの１０、Ｃｕの１０、ｐｔの９に比較して少い
ことがわかる。ｄ軌道は、電荷（錯イオン等）が近づく
と、第２図に示すような分裂を起こし、どのような分裂
を起こすかは点電荷の種類による。本発明者らは分裂の
軌道にかかわらず、触媒反応に関与するのは、エネルギ
ーレベルの高い軌道であると考えた。そのように考える
とＰｄ、Ｃｕ、Ｐｔは、どのような錯イオンが近づいた
としても、エネルギーレベルの高い軌道に電子が存在し
ているため触媒反応が起こる（第３Ａ図）が、Ｗの場合
は、近づく錯イオンによってエネルギーレベルの高い軌
道に電子がある場合とない場合が出る（第３Ｂ図）。そ
れはＷのｄ軌道電子数が４と少ないからであり、電子は
エネルギーレベルの低い方から順に入るからである。
反応に関与すると考えられているｄ軌道電子がＷは４個
で、Ｐｄの１０、Ｃｕの１０、ｐｔの９に比較して少い
ことがわかる。ｄ軌道は、電荷（錯イオン等）が近づく
と、第２図に示すような分裂を起こし、どのような分裂
を起こすかは点電荷の種類による。本発明者らは分裂の
軌道にかかわらず、触媒反応に関与するのは、エネルギ
ーレベルの高い軌道であると考えた。そのように考える
とＰｄ、Ｃｕ、Ｐｔは、どのような錯イオンが近づいた
としても、エネルギーレベルの高い軌道に電子が存在し
ているため触媒反応が起こる（第３Ａ図）が、Ｗの場合
は、近づく錯イオンによってエネルギーレベルの高い軌
道に電子がある場合とない場合が出る（第３Ｂ図）。そ
れはＷのｄ軌道電子数が４と少ないからであり、電子は
エネルギーレベルの低い方から順に入るからである。
つまり、ＥＤＴＡ−Ｃｕ”°錯イオンがＷに近づくと、
触媒反応に関与するための電子が存在するが、ＴＥＡ−
Ｃｕ”錯イオンではエネルギーレベルの高い電子が存在
しないため、反応が起こらないと考えられる。
触媒反応に関与するための電子が存在するが、ＴＥＡ−
Ｃｕ”錯イオンではエネルギーレベルの高い電子が存在
しないため、反応が起こらないと考えられる。
、そこで本発明はＴＥＡ−Ｃｕ”錯イオンを主体とする
高速化学Ｃｕめっき浴を用い強制的に触媒反応を活性化
させる方法を提供することを目的とする。
高速化学Ｃｕめっき浴を用い強制的に触媒反応を活性化
させる方法を提供することを目的とする。
なお本発明の関連技術文献として特開昭５３−１４２３
２７号公報、同６０−２６４３８３号公報及び同６１−
８４０９５号公報があげられる。
２７号公報、同６０−２６４３８３号公報及び同６１−
８４０９５号公報があげられる。
上記課題は本発明によれば無電解鋼めっき方法において
、トリエタノールアミンを主錯化剤とした高速化学銅め
っき浴中に通常めっき反応が進行しにくい被めっき面に
光を照射することにより該被めっき面にめっき反応を強
制的に進行させるＣとを特徴とする化学銅めっき方法に
よって解決ささる。
、トリエタノールアミンを主錯化剤とした高速化学銅め
っき浴中に通常めっき反応が進行しにくい被めっき面に
光を照射することにより該被めっき面にめっき反応を強
制的に進行させるＣとを特徴とする化学銅めっき方法に
よって解決ささる。
通常めっき反応が進行しにくい被めっき面とはＷ（タン
グステン） 、Ｍｏ（モリブデン）等のｄ軌道電子７以
下の金属が対象となる。もちろん通常めっき反応が進行
する被めっき面に対しても本発明が適用される。
グステン） 、Ｍｏ（モリブデン）等のｄ軌道電子７以
下の金属が対象となる。もちろん通常めっき反応が進行
する被めっき面に対しても本発明が適用される。
本発明において触媒として使用する金属はＷとは限らず
にｄ軌道の電子数が少なく、通常ＴＥＡ −Ｃｕ Ｚ
＋錯イオンでは反応が生じない金属、例えばＴ、、Ｍｏ
、Ｍｎ等が適用される。
にｄ軌道の電子数が少なく、通常ＴＥＡ −Ｃｕ Ｚ
＋錯イオンでは反応が生じない金属、例えばＴ、、Ｍｏ
、Ｍｎ等が適用される。
以下本発明の実施例をセラミック基板で使用されるＷペ
ーストに関する実験に基づいて説明する。
ーストに関する実験に基づいて説明する。
本発明に係る触媒活性法として光励起法を使用した。
この光励起法では従来のレジスト塗布による選択めっき
のみならず、フォトマスクやレーザーによる描画等の光
選択めっきが可能となる。
のみならず、フォトマスクやレーザーによる描画等の光
選択めっきが可能となる。
つまり、紫外光にて、ｄ軌道電子の低エネルギー状態か
ら高エネルギー状態に励起させて、ＴＥＡ−Ｃｕ”＋の
錯イオンの触媒反応に寄与させるため、同じＷ上でも光
が照射されない領域では反応しないという選択めっきが
可能となる。
ら高エネルギー状態に励起させて、ＴＥＡ−Ｃｕ”＋の
錯イオンの触媒反応に寄与させるため、同じＷ上でも光
が照射されない領域では反応しないという選択めっきが
可能となる。
電子を励起させる方法としては、上記光の他に温度も考
えられる。しかしＴＥＡ Ｃｕ”＋錯イオンでは、浴
温を８０℃まで上昇させても、Ｗ上では反応しないこと
がわかっているため、実用性がないと考えられる。高速
化学銅めっきの温度範囲は７０℃以下が望ましいためで
ある。
えられる。しかしＴＥＡ Ｃｕ”＋錯イオンでは、浴
温を８０℃まで上昇させても、Ｗ上では反応しないこと
がわかっているため、実用性がないと考えられる。高速
化学銅めっきの温度範囲は７０℃以下が望ましいためで
ある。
光源としては、可視光から短波長側の光なら可能と考え
られる。例えば通常の高圧、低圧水銀灯、Ｗランプ、各
種レーザー光等が使用できる。
られる。例えば通常の高圧、低圧水銀灯、Ｗランプ、各
種レーザー光等が使用できる。
通常のＡ ｌ ｚ（ｈ基板上のＷ導体部分を下記、それ
ぞれＥＤＴＡ浴及びＴＥＡ浴めっき液で１０分間処理し
た。
ぞれＥＤＴＡ浴及びＴＥＡ浴めっき液で１０分間処理し
た。
＜ ＥＤＴＡ浴＞ ｌ ＜ＴＥＡ浴〉Ｃｕ
ＳＯ４−０，０６Ｍ （モル） ・ＣｕＣｊ！ ｚ
０．０６ＭＥＤＴＡ ０．０９Ｍ
Ｉ ＴＥＡ ０．３Ｍホルマリ
ン １５＋ｎ／＃ ・ホルマリン １５ｎｔＺ／
Ｊ６０℃ ＰＨ１２，５１６０℃ ＰＨ１
２，７ＥＤＴＡ浴ではＷ上全体にＣｕめっきが施された
が、ＴＥＡ浴では全（めっきされなかった。
ＳＯ４−０，０６Ｍ （モル） ・ＣｕＣｊ！ ｚ
０．０６ＭＥＤＴＡ ０．０９Ｍ
Ｉ ＴＥＡ ０．３Ｍホルマリ
ン １５＋ｎ／＃ ・ホルマリン １５ｎｔＺ／
Ｊ６０℃ ＰＨ１２，５１６０℃ ＰＨ１
２，７ＥＤＴＡ浴ではＷ上全体にＣｕめっきが施された
が、ＴＥＡ浴では全（めっきされなかった。
次に、第１図に示すようにシャーレ１にＡ Ｉ ２０３
基板２を置き、めっき液３を入れ、高圧水銀灯４を用い
て紫外線５を照射した。初期浴温は常温であり、紫外光
照射により、浴温は５０℃程度までは上昇した。紫外光
を２分間照射した。ＥＤＴＡ 、 ＴＥＡ浴ともにＷ６
上−面にめっきされた。
基板２を置き、めっき液３を入れ、高圧水銀灯４を用い
て紫外線５を照射した。初期浴温は常温であり、紫外光
照射により、浴温は５０℃程度までは上昇した。紫外光
を２分間照射した。ＥＤＴＡ 、 ＴＥＡ浴ともにＷ６
上−面にめっきされた。
第１図に示した銅めっき装置において、光の照射時間に
対するみかけの析出速度（めっき速度）を測定した。そ
の結果を第４図に示す。
対するみかけの析出速度（めっき速度）を測定した。そ
の結果を第４図に示す。
また光の照射時間の差異によるめっき状況を確認するた
めに、光を３０秒間照射した場合と２分間照射した場合
のＷ上のＳＥＭ金属組織写真をとった。それぞれの場合
を第５Ａ図、第５Ｂ図に示す。
めに、光を３０秒間照射した場合と２分間照射した場合
のＷ上のＳＥＭ金属組織写真をとった。それぞれの場合
を第５Ａ図、第５Ｂ図に示す。
第５Ａ図、第５Ｂ図において大きい粒子はＷペーストの
粒子であり、小さい粒子が析出Ｃｕ粒子（めっき銅）で
ある。第５Ａ図に示した３０秒照射の場合より第５Ｂ図
に示した２分照射の場合の方が、多くのＣｕ粒子が析出
していることがわかる。
粒子であり、小さい粒子が析出Ｃｕ粒子（めっき銅）で
ある。第５Ａ図に示した３０秒照射の場合より第５Ｂ図
に示した２分照射の場合の方が、多くのＣｕ粒子が析出
していることがわかる。
以上説明したように本願発明によれば通常めっき反応が
進行しない及び／又は進行しにくい被めっき面にもめっ
き反応が強制的に進行せしめることができる。
進行しない及び／又は進行しにくい被めっき面にもめっ
き反応が強制的に進行せしめることができる。
第１図は本発明に係る方法を実施するための装置の模式
図であり、 第２図はｄ軌道の分裂を示す模式図であり、第３Ａ図及
び第３Ｂ図はそれぞれＰｄ、Ｃｕ・。 ｐｔ等の電子状態及びＷの電子状態を示す模式図であり
、 第４図は照射時間（分）とめっき速度（１７時）との関
係を示すグラフであり、 第５Ａ図及び第５Ｂ図はそれぞれ光を３０秒間照射した
場合及び２分間照射した場合のＷ上のＳＥＭ金属組織写
真を示す。
図であり、 第２図はｄ軌道の分裂を示す模式図であり、第３Ａ図及
び第３Ｂ図はそれぞれＰｄ、Ｃｕ・。 ｐｔ等の電子状態及びＷの電子状態を示す模式図であり
、 第４図は照射時間（分）とめっき速度（１７時）との関
係を示すグラフであり、 第５Ａ図及び第５Ｂ図はそれぞれ光を３０秒間照射した
場合及び２分間照射した場合のＷ上のＳＥＭ金属組織写
真を示す。
Claims (1)
- １、無電解鋼めっき方法において、トリエタノールアミ
ンを主錯化剤とした高速化学銅めっき浴中に通常めっき
反応が進行しにくい被めっき面に光を照射することによ
り該被めっき面にめっき反応を強制的に進行させること
を特徴とする化学銅めっき方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7478988A JPH01247577A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 化学銅めっき方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7478988A JPH01247577A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 化学銅めっき方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01247577A true JPH01247577A (ja) | 1989-10-03 |
Family
ID=13557408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7478988A Pending JPH01247577A (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | 化学銅めっき方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01247577A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016533429A (ja) * | 2013-09-26 | 2016-10-27 | アトテツク・ドイチユラント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングＡｔｏｔｅｃｈ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＧｍｂＨ | 基材表面を金属化するための新規の密着性促進方法 |
| CN109378676A (zh) * | 2016-08-05 | 2019-02-22 | 周建萍 | 一种用于插针机的针冲切机构 |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP7478988A patent/JPH01247577A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016533429A (ja) * | 2013-09-26 | 2016-10-27 | アトテツク・ドイチユラント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングＡｔｏｔｅｃｈ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＧｍｂＨ | 基材表面を金属化するための新規の密着性促進方法 |
| CN109378676A (zh) * | 2016-08-05 | 2019-02-22 | 周建萍 | 一种用于插针机的针冲切机构 |
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