RU1775505C

RU1775505C - Gold-plating electrolyte

Info

Publication number: RU1775505C
Application number: SU904838777A
Authority: RU
Inventors: Людмила Петровна Костромина; Юрий Георгиевич Агнивцев
Original assignee: Ленинградское объединение электронного приборостроения "Светлана"
Priority date: 1990-02-14
Filing date: 1990-02-14
Publication date: 1992-11-15

Abstract

Использование: в технологии изготовлени узлов и приборов электронной промыш- ленности. Сущность изобретени : электролит содержит, г/л: дицианоаурат кали 18-20, аммиак водный (25%-ный 120- 130; лимонна кислота 115-120 и никотинова кислота 0,02-0,04. 2 табл. Аммоний фосфорнокислый двухзамещенный40-80 Таллий азотнокислый 0,005-0,015 Однако структура золотого покрыти не совсем удовлетвор ет требовани м дальнейшего технологического процесса. Следовательно , чтобы обеспечить требуемые эксплуатационные характеристики покрыти необходимо увеличить толщину золотого покрыти . Наиболее близким по числу сходных существенных признаков к за вл емому вл етс электролит золочени , включающий, г/л: Дицианоаураткали 8-12 Лимонна кислота50-140 При эксплуатации этого электролита происходит накопление углерода в растворе , который попадает в осадок и снижает эксплуатационные характеристики золота, повышаетс твердость и увеличиваетс пористость и, следовательно, врем работы этого электролита не более 200-300 А.ч/л. Целью изобретени вл етс разработка электролита золочени дл получени покрытий с улучшенной структурой, уменьшением пористости и повышение удельного сопротивлени дл использовани в полупроводниковом производстве. (Л С М VJ СЛ СП О СЛUsage: in the technology of manufacturing components and devices of the electronic industry. The inventive electrolyte contains, g / l: potassium dicyanoaurate 18-20, aqueous ammonia (25% 120-130; citric acid 115-120 and nicotinic acid 0.02-0.04. 2 tablets. Ammonium phosphate disubstituted40- 80 Thallium nitrate 0.005-0.015 However, the structure of the gold plating does not completely satisfy the requirements of the further technological process.Therefore, in order to ensure the required performance characteristics of the coating, it is necessary to increase the thickness of the gold plating. the gilding electrolyte is, including, g / l: Dizianoauratkali 8-12 Citric acid 50-140 When this electrolyte is used, carbon accumulates in the solution, which precipitates and reduces the performance of gold, increases hardness and increases porosity and, therefore, time the operation of this electrolyte is not more than 200-300 A. h / L. The aim of the invention is to develop a gilding electrolyte to obtain coatings with improved structure, reducing porosity and increasing resistivity For use in semiconductor manufacturing. (L C M VJ SL SP AB

Description

св занном с фотохимическими операци ми, и кроме того снижение температуры его осаждени .associated with photochemical operations, and in addition, lowering the temperature of its deposition.

Поставленна цель достигаетс тем, что электролит дл нанесени покрыти из золота , содержащий золото в виде дицианоа- урата кали и лимонную кислоту, согласно изобретению дополнительно содержит аммиак , никотиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:The goal is achieved in that the electrolyte for coating of gold containing gold in the form of potassium dicyanoate and citric acid, according to the invention additionally contains ammonia, nicotinic acid in the following ratio, g / l:

Дицианоаураткали 18-20Ditsianoauratkali 18-20

Аммиак водный, 25% 120-130Ammonia water, 25% 120-130

Лимонна кислота115-120Citric Acid 115-120

Никотинова кислота 0,02-0,04Nicotinic acid 0.02-0.04

Осаждение ведут при рН 5,2-5,7 и 45°С, катодна плотность тока Дк 0,2 А/дм2.Precipitation is carried out at pH 5.2-5.7 and 45 ° C, the cathodic current density Dc 0.2 A / dm2.

Аммиак выполн ет роль провод щей добавки, введение в состав электролита никотиновой кислоты при определенном соот- ношении компонентов измельчает структуры осадка, что приводит к увеличению пластичности и уменьшению пористости .Ammonia plays the role of a conductive additive; the introduction of nicotinic acid into the electrolyte at a certain ratio of components grinds the precipitate structures, which leads to an increase in ductility and a decrease in porosity.

Поскольку в полупроводниковой промышленности работают с микроразмерами и микронной .толщиной покрытий, то плотность тока и температура должны быть стабильны , т.е. иметь разброс параметров не более погрешности используемых приборов , что гарантирует стабильность структуры и толщины покрыти .Since in the semiconductor industry they work with micron sizes and micron thicknesses of coatings, the current density and temperature must be stable, i.e. have a spread of parameters not more than the error of the devices used, which guarantees the stability of the structure and thickness of the coating.

Состав электролита и режим осаждени позвол ют получить покрытие, структура и электропроводность которого близки к металлургическому золоту,The composition of the electrolyte and the deposition mode make it possible to obtain a coating whose structure and conductivity are close to metallurgical gold,

Электролит готов т путем растворени расчетного количества химикатов в деиони- зованной воде в отдельных сосудах, затем сливают в последовательности: лимонна кислота, аммиак, дицианоаурат и никотинова кислота. Кислотность раствора (рН) под- держивают добавлением растворов аммиака (1:1) или лимонной кислоты (100 г на 1л раствора). Скорость осаждени 14...15 мкм/ч.The electrolyte is prepared by dissolving the calculated amount of chemicals in deionized water in separate vessels, then draining in the sequence: citric acid, ammonia, dicyanoaurate and nicotinic acid. The acidity of the solution (pH) is maintained by adding solutions of ammonia (1: 1) or citric acid (100 g per 1 liter of solution). The deposition rate is 14 ... 15 microns / h.

Таким образом были приготовлены п ть электролитов с различным составом компонентов ,Thus, five electrolytes with different composition of components were prepared,

Результаты их испытаний представлены в табл.1.The results of their tests are presented in table 1.

Как видно из таблицы, положительные результаты получены в тех парти х (3, 4, 5),As can be seen from the table, positive results were obtained in those parties (3, 4, 5),

где использовались электролиты,состав которых соответствует за вленному.where electrolytes were used, the composition of which is as claimed.

Сравнительные данные за вл емого электролита с прототипом по свойствам золотого покрыти представлены в табл. 2. Comparative data of the claimed electrolyte with the prototype according to the properties of the gold coating are presented in table. 2.

Сравнение свойств электролитов золочени производилось после проработки 7- 8 А ч/л,Comparison of the properties of gilding electrolytes was carried out after working out 7-8 A h / l,

Твердость покрыти определ лась наThe hardness of the coating was determined on

приборе типа ПМТ-3 при толщине покрыти не менее 10 мкм.a PMT-3 device with a coating thickness of at least 10 microns.

Удельное сопротивление покрытий измер лось в соответствии с ГОСТ 9.302-79 (приложение 9).The resistivity of the coatings was measured in accordance with GOST 9.302-79 (Appendix 9).

Пористость определ лась электрохимическим способом, как величина, обратно пропорциональна сопротивлению раствора в порах.Porosity was determined by the electrochemical method as a quantity inversely proportional to the resistance of the solution in the pores.

Толщина покрыти измер лась на радиоактивном толщиномере.Coating thickness was measured on a radioactive thickness gauge.

Т.о. за вленный электролит стабилен в работе, удобен в технологической эксплуатации , м,б.использован в полупроводниковом производстве, т.к. оказываетT.O. The claimed electrolyte is stable in operation, convenient in technological operation, m, used in semiconductor production, because is having

минимальное химическое воздействие на материалы, св занные с фотохимическими операци ми и позвол ет получить золотое покрытие с улучшенными эксплуатационными характеристиками и следовательно обеспечивает посто нство электрических параметров контактов, высокую электропроводность при снижении рабочей толщины покрыти , кроме того использование упом нутого электролита позвол ет снизить температуру процесса осаждени покрыти .minimal chemical impact on materials associated with photochemical operations and allows you to get a gold coating with improved performance and therefore provides a constant electrical parameters of the contacts, high conductivity while reducing the working thickness of the coating, in addition, the use of the mentioned electrolyte allows to lower the process temperature coating deposition.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION Gilding electrolyte mainly of parts of semiconductor devices, including potassium dicyanoaurate and citric acid, characterized in that, in order to reduce porosity and specific resistance of the coating, it additionally contains 25% aqueous ammonia and nicotinic acid in the following ratio of components , g / l: Ditsianoauratkali 18-20 Ammonia water,

25% 120-130

Citric Acid 115-120

Nicotinic acid 0.02-0.04

Table 1

table 2