JPS6311676A - 化学銅めつき浴 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばプリント配線板の導体回路の形成などに
用いられる化学銅めっき浴に関するものである。

〔従来の技術〕

銅塩、錯化剤、還元剤およびＰＨ調整剤よりなる化学銅
めっき浴はたとえばプリント配線板の導体回路を形成す
るために広く用いられているが、めっき析出速度が１〜
２μｍ　／　ｈｒと遅いという問題がある。そこで、電
解的に銅を析出させた銅めっき被膜が、多く使用されて
いる。化学銅めっきは、いたる所に使われているが主な
例として、導体形成がある。その化学銅めっきによる導
体形成法はアディティブ法と呼ばれ、導体回路の形成に
際し電極取シ付は等が不要であることなどＫよシ、導体
形成が簡単であシ、コストダウンが容易であるなどの利
点を有する。さらに、アディティブ法は導体回路の高集
積化によるファインライン化も可能にする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来一般的に使用されている化学銅めっき浴では、銅塩
として硫酸鋼、錯化剤としてＥＤＴＡ、ロッセル塩、還
元剤としてホルムアルデヒドが使用されることが多い。

かかる従来の化学銅めっき浴はたとえばプリント基板に
おけるサブトラクト法の下地めっきには広く使用されて
いたが、アディティブ法には殆ど普及していないのが現
状である。

アディティブ法に使用される化学銅めっき浴は、高速厚
付銅析出を可能にすることが前提となる第一条件である
。

高速厚付銅析出を可能にする化学銅めっき浴の組成はこ
れまでの研究では、上記したごとき一般的浴組成に安定
化剤、活性剤を痕跡量添加したものが提案されている。

これらの提案によＹ）ＬＯｐｍ／ｈｒ　　程度のめつき
析出速度が達成されたとの報告はあるものの、安定化剤
、活性剤の浴中の量を適量に維持しつつ高速厚付銅析出
を実現するのは著しい困難性が予想されるのみならず、
アディティブ法実現の目標に近づくにはよシ高遠のめつ
き析出速度が切望される。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、めっき析出速度向上の観点からは従来殆
ど着目されていなかった銅塩の銅のイオン価を検討した
。従来化学銅めっき浴の銅塩は第二銅イオン（（＋ｕ！
＋）の塩が用いられていた。周知のとおり第一銅イオン
（Ｃｕ　　）から金属銅への還元反応の速度は第二銅イ
オン（ｃ　ｕ　２　＋　）から金属銅への還元反応の速
度よシ速いのであるが、触媒選択性がなくまた第一銅イ
オンは水に不溶であるために、第−鋼イオンは化学銅め
っきの銅イオン源として不適格と考えられている。例え
ば、特公昭５２−２９９６９号公報、特公昭５２−２９
９７０号公報によると、第一銅イオンと結合してキレー
ト化合物を形成するチオ尿素などを無電解めっき浴に添
加することＫより非触媒的還元反応を抑制して浴を安定
化する技術が言及されてお）、第一銅イオンは触媒性鋼
還元−析出を妨げるものとして把握されている。上記し
たチオ尿素のほかにも、ビピリジル、フェナントロリン
などの錯化剤がＣｕ　１＋→（’ｕの反応を抑制し、触
媒不在下の銅析出（即ち析出する必要がない場所への銅
被膜形成）を防止するために使用されている。

上述のように１従来の化学銅めっき浴では第−鋼イオン
は自然発生的に、反応副生成物としであるいは不所望成
分として存在するものであった。

本発明は第一銅に可溶性処理を施しそして錯化させると
、極めて高速度なめっきが触媒選択性を持って実現され
るとの発見に基づいて完成したものである。

以下、本発明者等の実験を参照して第一銅の可溶性処理
と錯化についてさらに詳しく説明する。

〔実施例〕

銅塩・・・・・・・・・・・・・・・ＣｕＣ１（０，０
６ｍｏｌ　／Ｌ　）可溶性処理剤＝ＨＣ１（８０ｍｌ／
Ｌ）錯化剤・・・・・・・・・・・・トリエタノールア
ミン（０，１８ｍｏｌ／Ｌ）還元剤・・・・・・・・・
・・・ＨＣＨＯ（０，２５ｍｏｌ　／Ｌ　）ＰＨ・・・
・・・・・・・・・・・・１２．５浴温・・・・・・・
・・・・・・・・４５°Ｃめっき析出速度・・・２９μ
ｍ／ｈｒ 比較実験例 銅塩・・・・・・・・・・・・・・・Ｃｕ５Ｏ４（０−
０６ｍｏｌ　／　Ｌ　）錯化剤・・・・・・・・・・・
・ＥＤＴＡ　（０，１８ｍｏｌ　／　Ｌ　）還元剤・・
・・・・・・・・・・ＨＣＨＯ（０，２５ｍｏｌ　／Ｌ
　）ＰＨ・・・・・・・・・・・・・・・ｌ　２，５浴
温・・・・・・・・・・・・・・・４５’Ｃめっき析出
速度・・・７μｍ　／　ｈｒこの実験例に見られる様に
、銅塩（ＣｕＣ１）をＭＣＩで可溶性処理するとと忙よ
ってめっき析出速度が約４倍に高められた。この様なめ
っき析出速度の向上は驚異的である。従来、Ｃｕ１＋→
（’ｕ反応は、例えば、特公昭５２−２９９６９号公報
、特公昭５２−２９９７０号公報に説明されている様に
触媒選択性がない、即ち触媒不存在下で進行すると考え
られていた。本発明者は、従来の考え方とは異なり、第
一銅塩の触媒存在下還元反応の可能性を想定している。

上記実験例の様な高速めっき析出が得られたのは、本来
活性が高く、反応速度が高いＣｕ１＋→Ｃｕ反応が触媒
存在下で起こること、そしてこの反応を起すためＫはＣ
ｕ　１＋を安定にする錯化剤の選択が重要であることに
よると考えられる。

上記した実験例および考察から、第一銅塩を化学銅めっ
き液に用いることは高速めっきの見地から有益であシ、
かつ従来、第−銅塩を化学銅めっき液に用いなかったの
は第一銅塩を、その活性を損なわないように安定化する
方法がなかった為ということが明らかである。実際、種
々の第一銅塩を使用して化学銅めっきを行なったところ
従来にない高速めっきが可能になった。

本発明において、第一銅塩としては特に限定されず、ハ
ロゲン化第−銅（ヨウ化鋼、塩化鋼、臭化鋼）、シアン
化第−鋼、酸化第一銅、硫化第一銅などが使用可能であ
る。また、可溶性処理剤としては特に限定されず塩酸、
硫酸、硝酸、ふつ酸、ホウふり化水素酸等の鉱酸のすべ
て、塩化アンモニウム、アンモニア、シアン化アルカリ
塩、その他の塩類などが使用可能である。錯化剤として
は、ＥＤＴＡ、酒石酸、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、　Ｎ’−テトラ
キス（２−ヒドロキシプロピル）、エチレンジアミン、
シアン化物、モノエタノールアミン、ジェタノールアミ
ン、ニトリロトリ酢酸、エチレンシアばン、アンモニア
、塩化アンモニウム、尿素、チオ尿素など公知の錯化剤
すべて用いることができる。還元剤およびＰＨ調整剤と
しては公知のものを使用すればよい。

第−銅塩の可溶性処理法では、水性液中にて第一銅塩が
、Ｃｕ１＋の形態を実質的に保ちながら溶解されるよう
に第−銅塩と可溶性処理剤を反応させる。反応温度は特
に限定されないが、＋ｏ　＋’ｃ〜＋ｉ　ｏ　ｏ−ｐｃ
が好ましい。可溶性処理により可１こ 畝った第一銅塩は、還元剤と反応しない限シ、安定であ
るので、可溶性処理後保存して、第−銅塩補充時期にめ
っき浴に添加してもよい。

本発明によりｇ製された化学銅めっき浴によるめっき方
法は、従来の低速めっき法の場合と同じである。

なお、金属銅と第二銅塩を反応させて第−銅塩とし、こ
れを可溶性処理して本発明にて使用することもできる。

また、いかなる添加剤とも併用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によると、従来の高速化学銅めっきと同等以上の
高速めつきが簡単な手段で実現できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、銅塩、錯化剤、還元剤およびＰＨ調整剤を含んでな
   る化学銅めっき浴であって、第一銅塩を可溶性処理した
   後錯化剤により錯化されていることを特徴とする化学銅
   めっき浴。２、金属銅を第二銅塩と反応させて生成した
   第一銅塩が可溶性処理されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の化学銅めっき浴。