TW201827656A - 氧化銅粉體、鍍覆基板的方法、以及管理鍍覆液的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種溶解性的氧化銅粉體,其能夠防止通過鍍覆形成的銅膜的品質的降低。供給到基板(W)的鍍覆用的鍍覆液中的氧化銅粉體含有銅和包含鈉在內的複數種雜質。鈉的濃度為20ppm以下。氧化銅粉體被定期地供給到鍍覆液中。對浸漬在鍍覆液中的不溶性陽極(8)與基板(W)之間施加電壓,在基板(W)上形成銅膜。

Description

氧化銅粉體、鍍覆基板的方法、以及管理鍍覆液的方法
本發明有關投入到鍍覆液中的氧化銅粉體,尤其有關使用了不溶性陽極的基板的鍍覆中所使用的氧化銅粉體。並且,本發明有關使用該氧化銅粉體對基板進行鍍覆的方法、以及使用該氧化銅粉體對鍍覆液進行管理的方法。
伴隨著電子設備的小型化、高速化、以及低耗電化的推進,半導體裝置內的佈線圖案的微細化得以推進,伴隨著該佈線圖案的微細化,用於佈線的材料從以往的鋁和鋁合金逐漸變化成銅和銅合金。銅的電阻率比為1.67μΩcm,和鋁(2.65μΩcm)相比約低37%。因此,銅佈線與鋁佈線相比,不僅能夠抑制電力的消耗,而且即使是同等的佈線電阻也能夠進一步實現微細化。此外,銅佈線還能夠通過低電阻化而抑制信號延遲。
在設置於半導體基板的表面的佈線用槽、孔、抗蝕劑開口部中的銅的埋入,通常情況下是通過與PVD(物理氣相沉積)、CVD(化學氣相沉積)等相比能夠高速地成膜的電解鍍覆來進行的。在該電解鍍覆中,通過在鍍覆液的存在下對基板與陽極之間施加電壓,而在預先形成於基板上的電阻較低的晶種層(供電層)上堆積銅膜。通常情況下晶種層是由PVD等 形成的銅薄膜(銅晶種層)所構成的,但伴隨著佈線的微細化而要求更薄的晶種層。因此,預想過去通常50nm左右的晶種層的膜厚今後將在10~20nm以下。
並且,在半導體器件、印刷佈線的領域中,利用電解鍍覆技術進行使金屬從凹部的底部優先地析出的所謂的自底向上鍍覆。此外,近來,為了滿足針對使用半導體的電路系統的小型化的要求,半導體電路有時還安裝於接近其晶片尺寸(chip size)的封裝。作為實現在這樣的封裝體中的安裝的方法之一,提出了稱為晶圓級封裝(WLP或者WL-CSP)的封裝方法(例如,參照日本特開2012-60100號公報的先前技術的記載以及古河電工時報平成19年(2007年)1月號「晶圓級晶片尺寸封裝的開發」)。
通常情況下,該晶圓級封裝存在扇入技術(也稱為(Wafer Level Chip Scale Package(WLCSP):晶圓級晶片尺寸封裝))和扇出技術。扇入WLP是在與晶片尺寸同等的區域中設置外部電極(外部端子)的技術。另一方面,在扇出WLP(Fan Out Wafer-Level-Packaging(FOWLP):扇出晶圓級封裝)中,例如是如下技術:在由埋入了複數個晶片的絕緣樹脂所形成的基板上,在供形成再佈線和外部電極等的比晶片尺寸大的區域中,設置外部端子。當在這樣的晶圓上形成再佈線和絕緣層等時,有時使用電解鍍覆技術,假定還應用於上述的扇出WLP。為了將電解鍍覆技術應用於這樣的微細化的要求較高的扇出WLP技術等,在鍍覆液的管理等方面要求更高的技術。
申請人提出了如下的鍍覆技術(參照專利文獻1):為了進行所謂的自底向上鍍覆,而提出了防止阻礙自底向上鍍覆的電解液成分的生 成,同時對晶圓等基板進行鍍覆的方法,並且使不溶性陽極和基板接觸於包含添加劑在內的硫酸銅鍍覆液,通過鍍覆電源對基板與不溶性陽極之間施加規定的鍍覆電壓而對基板進行鍍覆。
另一方面,如上所述,在使用不溶解性陽極的鍍覆裝置中,假定目標金屬離子的補充採用如下方法:將粉末狀的金屬鹽投入到循環槽內、或者在其他槽中使金屬片溶解而進行補充。這裡,若將粉末狀的金屬鹽補充到鍍覆液中,則在鍍覆液中微粒子增加,擔心該增加的微粒子成為在鍍覆處理後的基板的表面上產生缺陷的原因,因此申請人提出了在使用不溶性陽極的鍍覆裝置中將鍍覆液的各成分的濃度長時間地保持恒定的技術(專利文獻2)。根據該技術,通過一邊將鍍覆液回收,一邊使該鍍覆液循環而進行再利用,從而盡力地將鍍覆液的使用量抑制得少,並且通過使用不溶解性陽極,而不需要陽極的更換,使陽極的維護及管理變得容易,並且通過將以比鍍覆液高的濃度含有鍍覆液所含有的成分的補給液補給到鍍覆液,從而將伴隨著使鍍覆液循環並再利用而變化的鍍覆液成分的濃度維持在一定範圍內。
專利文獻1:日本特開2016-074975號公報
專利文獻2:日本特開2007-051362號公報
若使用不溶性陽極並利用銅對基板進行鍍覆,則鍍覆液中的銅離子減少。因此,在鍍覆液供給裝置中,需要調整鍍覆液中的銅離子的濃度。作為向鍍覆液補給銅的一個方法列舉出將氧化銅粉體添加到鍍覆液。然而,氧化銅粉體包含少許的雜質,即使在像專利文獻2那樣對液體進 行管理的情況下,雜質也與所供給的銅一同被添加到鍍覆液中。若鍍覆液中的雜質的濃度較高,則通過鍍覆而堆積在基板上的銅膜的品質會降低。
因此,本發明的目的在於,提供一種溶解性的氧化銅粉體,其能夠防止通過鍍覆形成的銅膜的品質的降低。並且,本發明的目的在於,提供使用該氧化銅粉體對基板進行鍍覆的方法、以及使用該氧化銅粉體對鍍覆液進行管理的方法。
本案發明人通過實驗得到如下見解:氧化銅粉體中包含的雜質中的高濃度的鈉(Na)使形成在基板上的銅膜的品質降低。作為其原因,認為是鈉對於鍍覆液中的添加劑(抑制劑、促進劑、整平劑等)帶來不良影響。在使用了溶解性陽極的基板的鍍覆中,不會引起上述的問題。這被認為是因為在溶解性陽極中沒有包含鈉。與此相對,在使用了不溶性陽極的基板的鍍覆中,向鍍覆液中定期性地投入氧化銅粉體是不可缺少的。
因此,本發明的一個方式是一種氧化銅粉體,被供給到基板的鍍覆用的鍍覆液,其中,該氧化銅粉體含有:銅;以及包含鈉在內的複數種雜質,所述鈉的濃度為20ppm以下。
本發明的較佳的方式中,所述複數種雜質的濃度的總計為50ppm以下。
本發明的較佳的方式中,所述複數種雜質是濃度小於10ppm的鐵、濃度小於20ppm的鈉、濃度小於5ppm的鈣、濃度小於20ppm的鋅、濃度小於5ppm的鎳、濃度小於5ppm的鉻、濃度小於5ppm的砷、濃度小於5ppm的鉛、濃度小於10ppm的氯以及濃度小於5ppm的銀。
本發明的較佳的方式中,所述氧化銅粉體的粒徑處於從10微米到200微 米的範圍。
本發明的一個方式係一種鍍覆基板的方法,其中,包含如下的工序:將氧化銅粉體供給到鍍覆液的工序;以及通過對浸漬在所述鍍覆液中的不溶性陽極與基板之間施加電壓而對所述基板進行鍍覆的工序,所述氧化銅粉體含有銅以及包含鈉在內的複數種雜質,所述鈉的濃度為20ppm以下。
本發明的較佳的方式中,所述複數種雜質的濃度的總計為50ppm以下。
本發明的一個方式係一種管理鍍覆液的方法,對在具有不溶性陽極的鍍覆裝置中使用的鍍覆液進行管理,其中,包含以使由鍍覆槽容納的鍍覆液中的銅離子濃度維持在規定的管理範圍內的方式將氧化銅粉體供給到所述鍍覆液的工序,所述氧化銅粉體含有銅以及包含鈉在內的雜質,所述鈉的濃度為20ppm以下。
本發明的較佳的方式中,所述複數種雜質的濃度的總計為50ppm以下。
本發明的較佳的方式中,將所述氧化銅粉體供給到所述鍍覆液的工序是如下的工序:一邊使所述鍍覆液在所述鍍覆槽與鍍覆液箱之間循環,一邊將所述氧化銅粉體供給到所述鍍覆液箱內的所述鍍覆液,並使該氧化銅粉體在所述鍍覆液中溶解。
根據本發明,能夠提高在晶圓等基板上堆積的銅膜的品質。
1‧‧‧鍍覆裝置
2‧‧‧鍍覆槽
5‧‧‧內槽
6‧‧‧外槽
8‧‧‧不溶性陽極
9‧‧‧陽極固持器
11‧‧‧基板固持器
15‧‧‧鍍覆電源
17‧‧‧鍍覆控制部
18a、18b‧‧‧濃度測定器
20‧‧‧鍍覆液供給裝置
21‧‧‧粉體容器
24‧‧‧密閉腔體
26‧‧‧投入口
27‧‧‧進料斗
30‧‧‧供料器
31‧‧‧電動機
32‧‧‧動作控制部
35‧‧‧鍍覆液箱
36‧‧‧鍍覆液供給管
36a、36b‧‧‧分支管
37‧‧‧鍍覆液返回管
37a‧‧‧排出管
38‧‧‧流量計
39‧‧‧流量調節閥
40‧‧‧泵
41‧‧‧過濾器
42‧‧‧純水供給線
43‧‧‧開閉閥
44‧‧‧流量計
47‧‧‧流量調節閥
85‧‧‧攪拌機
86‧‧‧攪拌葉片
87‧‧‧電動機
91‧‧‧攪拌槽
DIW‧‧‧純水
W‧‧‧基板
圖1是示出鍍覆系統的一個實施方式的示意圖。
圖2是示出複數個基板的鍍覆中的鍍覆液中的銅離子濃度和鈉濃度的變化的圖表。
以下,參照圖式對本發明的實施方式進行說明。圖1是示出鍍覆系統的一個實施方式的示意圖。鍍覆系統具有:設置在潔淨室內的鍍覆裝置1;以及設置在下層室中的鍍覆液供給裝置20。在本實施方式中,鍍覆裝置1是用於在晶圓等基板上電解鍍覆銅的電解鍍覆單元,鍍覆液供給裝置20是用於向鍍覆裝置1所使用的鍍覆液供給氧化銅粉體的鍍覆液供給單元。
本實施方式中的氧化銅粉體的平均粒徑為從10微米到200微米的範圍,較佳為從20微米到100微米的範圍,更佳為從30微米到50微米的範圍。若使平均粒徑過小,則有可能成為粉塵而容易飛散。相反,若使平均粒徑過大,則在鍍覆液中的溶解性有可能變差。
鍍覆裝置1具有四個鍍覆槽2。各鍍覆槽2具有內槽5和外槽6。在內槽5內配置有由陽極固持器9固持的不溶性陽極8。此外,在鍍覆槽2中,在不溶性陽極8的周圍配置有中性膜(未圖示)。內槽5被鍍覆液填滿,鍍覆液溢出內槽5而流入到外槽6。另外,在內槽5中設置有攪拌漿(未圖示),該攪拌槳由板厚具有一定的厚度的矩形板狀部件構成,該攪拌槳由例如PVC、PP或PTFE等樹脂形成,或者利用氟樹脂等包覆不鏽鋼(SUS)、鈦而形成。該攪拌槳與基板W平行地往復運動而對鍍覆液進行攪拌,由此,能夠將充足的銅離子和添加劑均勻地供給到基板W的表面。
晶圓等基板W由基板固持器11固持,與基板固持器11一同浸 漬到鍍覆槽2的內槽5內的鍍覆液中。並且,作為被鍍覆對象物的基板W可以使用半導體基板、印刷佈線板等。這裡,例如在作為基板W使用半導體基板的情況下,半導體基板是平坦的或者實質上平坦(另外,在本件說明書中,關於具有槽、管、抗蝕劑圖案等的基板,視為實質上平坦)。在對於這樣的平坦的被鍍覆物進行鍍覆的情況下,需要考慮所形成的鍍覆膜的面內均勻性,並且使所形成的膜品質不會降低,而且需要隨時間之經過而控制鍍覆條件。
不溶性陽極8經由陽極固持器9而與鍍覆電源15的正極電性連接,由基板固持器11固持的基板W經由基板固持器11而與鍍覆電源15的負極電性連接。當通過鍍覆電源15對於浸漬在鍍覆液中的不溶性陽極8與基板W之間施加電壓時,在收納於鍍覆槽2內的鍍覆液中引起電化學的反應,銅在基板W的表面上析出。這樣,在基板W的表面鍍覆有銅。鍍覆裝置1也可以具有比四個少、或者比四個多的鍍覆槽2。
鍍覆裝置1具有對基板W的鍍覆處理進行控制的鍍覆控制部17。該鍍覆控制部17具有根據流過了基板W的電流的累積值而對鍍覆槽2內的鍍覆液中包含的銅離子的濃度進行計算的功能。隨著基板W被鍍覆,鍍覆液中的銅被消耗。銅的消耗量與流過了基板W的電流的累積值成正比。因此,鍍覆控制部17能夠根據電流的累積值對各個鍍覆槽2中的鍍覆液中的銅離子濃度進行計算。
鍍覆液供給裝置20具有:密閉腔體24,該密閉腔體24供收納了氧化銅粉體的粉體容器21搬入;進料斗27,該進料斗27貯存從粉體容器21供給的氧化銅粉體;供料器30,該供料器30與進料斗27的下部開口連通; 電動機31,該電動機31與供料器30連結;鍍覆液箱35,該鍍覆液箱35與供料器30的出口連結,使氧化銅粉體在鍍覆液中溶解;以及動作控制部32,該動作控制部32對電動機31的動作進行控制。供料器30係由電動機31驅動。
在氧化銅粉體被容納在粉體容器21內的狀態下,粉體容器21被搬入密閉腔體24內。粉體容器21與進料斗27的投入口26連結。當在密閉腔體24內將粉體容器21的閥(未圖示)打開,則氧化銅粉體被供給到進料斗27,貯存在進料斗27內。為了防止氧化銅粉體的擴散,而在密閉腔體24內形成負壓。
作為鍍覆液,使用酸性的硫酸銅鍍覆液,其除了包含硫酸、硫酸銅以及鹵離子之外,還包含由SPS(雙(3-磺丙基)二硫化物)構成的鍍覆促進劑、由PEG(聚乙二醇)等構成的抑制劑、以及由PEI(聚乙烯亞胺)等構成的整平劑(平滑化劑)的有機添加物來作為添加劑。作為鹵離子,較佳為使用氯化物離子。
鍍覆裝置1與鍍覆液供給裝置20通過鍍覆液供給管36和鍍覆液返回管37而連接。更具體而言,鍍覆液供給管36從鍍覆液箱35延伸到鍍覆槽2的內槽5的底部。鍍覆液供給管36分支成四個分支管36a,四個分支管36a分別與四個鍍覆槽2的內槽5的底部連接。在四個分支管36a中分別設置有流量計38和流量調節閥39,流量計38和流量調節閥39與鍍覆控制部17連接。鍍覆控制部17構成為根據由流量計38測定出的鍍覆液的流量對流量調節閥39的開度進行控制。因此,經由四個分支管36a被供給到各個鍍覆槽2的鍍覆液的流量由設置於各鍍覆槽2的上游側的各流量調節閥39控制,使它們的流量大致相同。鍍覆液返回管37從鍍覆槽2的外槽6的底部延伸到鍍覆 液箱35。鍍覆液返回管37具有分別與四個鍍覆槽2的外槽6的底部連接的四個排出管37a。
在鍍覆液供給管36中設置有:用於移送鍍覆液的泵40、以及配置在泵40的下游側的過濾器41。鍍覆裝置1所使用的鍍覆液通過鍍覆液返回管37而被送至鍍覆液供給裝置20,在鍍覆液供給裝置20中,添加了氧化銅粉體的鍍覆液通過鍍覆液供給管36而被送至鍍覆裝置1。泵40可以使鍍覆液在鍍覆裝置1與鍍覆液供給裝置20之間始終循環,或者也可以將預定的量的鍍覆液間歇性地從鍍覆裝置1送至鍍覆液供給裝置20,使添加了氧化銅粉體的鍍覆液從鍍覆液供給裝置20間歇性地返回鍍覆裝置1。
此外,為了將純水(DIW)補充到鍍覆液中,純水供給線42與鍍覆液箱35連接。在該純水供給線42中配置有:開閉閥43(通常為打開),該開閉閥43用於在停止鍍覆裝置1時等停止純水供給;流量計44,該流量計44用於測定純水的流量;以及流量調節閥47,該流量調節閥47用於調節純水的流量。該流量計44和流量調節閥47與鍍覆控制部17連接。在鍍覆液中的銅離子濃度超過了預定的管理範圍的上限值的情況下,為了稀釋鍍覆液,鍍覆控制部17構成為對流量調節閥47的開度進行控制而將純水供給到鍍覆液箱35。
鍍覆控制部17與鍍覆液供給裝置20的動作控制部32連接。若鍍覆液中的銅離子濃度降低到預定的管理範圍的下限值,則鍍覆控制部17構成為將表示補給請求值的信號發送給鍍覆液供給裝置20的動作控制部32。鍍覆液供給裝置20接受到該信號,則將氧化銅粉體添加到鍍覆液直到氧化銅粉體的添加量達到補給請求值。更具體而言,動作控制部32對電動 機31施加指令,而通過電動機31驅動供料器30。進料斗27內的氧化銅粉體通過供料器30而被送至鍍覆液箱35。
鍍覆液箱35具有:攪拌機85、以及供攪拌機85配置的攪拌槽91。攪拌機85具有:配置在攪拌槽91的內部的攪拌葉片86、以及與攪拌葉片86連結的電動機87。電動機87通過使攪拌葉片86旋轉,能夠使氧化銅粉體溶解在鍍覆液中。攪拌機85的動作由上述的動作控制部32控制。
在本實施方式中,鍍覆控制部17和動作控制部32構成為不同的裝置,但在一個實施方式中,鍍覆控制部17和動作控制部32也可以構成為一個控制部。在該情況下,控制部也可以是根據程式而運作的電腦。該程式也可以保存在非暫態記憶媒介中。
鍍覆裝置1也可以具有對鍍覆液中的銅離子濃度進行測定的濃度測定器18a。濃度測定器18a分別安裝於鍍覆液返回管37的四個排出管37a。由濃度測定器18a得到的銅離子濃度的測定值被發送給鍍覆控制部17。鍍覆控制部17可以將根據電流的累積值計算出的鍍覆液中的銅離子濃度與上述管理範圍的下限值進行比較,或者也可以將由濃度測定器18a測定出的銅離子濃度與上述管理範圍的下限值進行比較。鍍覆控制部17也可以基於根據電流的累積值計算出的鍍覆液中的銅離子濃度(即銅離子濃度的計算值)和由濃度測定器18a測定出的銅離子濃度(即銅離子濃度的測定值)的比較,對銅離子濃度的計算值進行校準。例如,鍍覆控制部17也可以通過使銅離子濃度的測定值除以銅離子濃度的計算值來決定修正係數,通過將該修正係數與銅離子濃度的計算值相乘,而對銅離子濃度的計算值進行校準。較佳為定期地更新修正係數。
並且,也可以在鍍覆液供給管36中設置有分支管36b,在該分支管36b中設置濃度測定器18b而對鍍覆液中的銅離子濃度進行監測,或在該分支管36b中設置分析裝置(例如,CVS裝置(應用循環伏安剝除法之裝置)、比色計等)而不僅對銅離子進行定量分析而且對各種化學成分的溶解濃度進行定量分析,並進行監視。如果像這樣構成,則能夠在向各個鍍覆槽2供給鍍覆液之前對位於鍍覆液供給管36的鍍覆液中的化學成分,例如雜質的濃度進行分析,因此能夠防止溶解的雜質對鍍覆性能帶來影響,更可靠地進行精度更好的鍍覆處理。也可以僅設置濃度測定器18a、18b中的任意一方。
通過上述這樣的結構,在本實施方式的鍍覆系統中,使鍍覆液中包含的銅離子濃度在鍍覆槽2之間實質上是相同的,並且進行銅對鍍覆液的補給。另外,複數個鍍覆槽2之間可以通過未圖示的液體循環路徑而連通,也可以使鍍覆液中的成分濃度實質上相同。
在使用不溶性陽極8的鍍覆裝置1中,隨著對複數個基板W進行鍍覆,鍍覆液中的銅離子濃度逐漸降低。因此,氧化銅粉體被定期地供給到鍍覆液,以使由鍍覆槽2容納的鍍覆液中的銅離子濃度維持在規定的管理範圍內。該氧化銅粉體作為用於鍍覆液的銅離子源而發揮功能。
然而,在氧化銅粉體中因其製造工序而引起包含鈉等微量的雜質。每當氧化銅粉體被投入到鍍覆液中時,這些雜質被蓄積在鍍覆液中。若雜質的濃度高到某程度,則在鍍覆槽2內的基板W上形成的銅膜的品質降低。例如,銅膜的表面變粗糙,在銅膜上會夾入雜質,銅膜的物性發生變化。為了避免這樣的銅膜品質的降低,在本實施方式中,使添加到鍍覆液 的氧化銅粉體中包含的複數種雜質的濃度的總計為50ppm以下。
本案發明人通過實驗而得出如下見解:氧化銅粉體中包含的雜質中的高濃度的鈉(Na)使形成在基板上的銅膜的品質降低。作為其原因,被認為是鈉對於鍍覆液中的添加劑(抑制劑、促進劑、整平劑等)帶來不良影響。在使用了溶解性陽極的基板的鍍覆中,不會引起上述的問題。這被認為是因為在溶解性陽極中沒有包含鈉。與此相對,在使用了不溶性陽極的基板的鍍覆中,氧化銅粉體對鍍覆液的定期性的投入是不可缺少的。
本案發明人通過實驗而得出如下見解:若使用包含20ppm以下的濃度的鈉(Na)的氧化銅粉體,則即使在將相當於一回合(1 turn)的量的銅鍍覆到複數個基板之後,銅膜的品質也不會降低。一回合是指從建立電解槽(以下稱「建浴」)時起到在鍍覆系統內存在鍍覆液中包含的所有的銅因基板的鍍覆而被消耗的時刻為止的期間。相當於一回合的銅量是指在建立電解槽的時刻在鍍覆系統內存在鍍覆液中包含的所有的銅的總量。該「回合」也指金屬轉換時間(metal turn over)。
在本實施方式中,使用包含濃度20ppm以下的鈉(Na)的氧化銅粉體。在一個實施方式中,氧化銅粉體中的銅(Cu)的濃度為70重量%以上。包含在氧化銅粉體中的所容許的雜質是濃度小於10ppm的Fe(鐵)、濃度小於20ppm的Na(鈉)、濃度小於5ppm的Ca(鈣)、濃度小於20ppm的Zn(鋅)、濃度小於5ppm的Ni(鎳)、濃度小於5ppm的Cr(鉻)、濃度小於5ppm的As(砷)、濃度小於5ppm的Pb(鉛)、濃度小於10ppm的Cl(氯)以及濃度小於5ppm的Ag(銀)。
作為氧化銅粉體中的雜質的分析方法,可以使用例如能夠在 固體樣品的狀態下進行分析的電子探針顯微分析儀(EPMA)或X射線螢光分析裝置(XRF)、或是在使粉體在水中暫時溶解之後進行分析的感應耦合電漿原子發光分光分析裝置(ICP-AES)。
圖2是示出複數個基板的鍍覆中的鍍覆液中的銅離子濃度和鈉濃度的變化的圖表。縱軸表示濃度,橫軸表示每1L鍍覆液的電解量──安培小時/公升。圖2所示的標記UL是鍍覆液中的銅離子濃度的管理範圍的上限值,標記LL是管理範圍的下限值。隨著對複數個基板進行鍍覆,鍍覆液中的銅離子濃度逐漸降低。若銅離子濃度降低到管理範圍的下限值LL,則氧化銅粉體被補充到鍍覆液中。應該補充的氧化銅粉體的量由鍍覆控制部17來計算。
在將氧化銅粉體定期地供給到鍍覆液中的本實施方式中,較佳為將氧化銅粉體供給到鍍覆液以使得在進行下一次建浴之前消耗掉相當於1.5回合的量的銅。
每當氧化銅粉體被投入到鍍覆液時,鈉等雜質被蓄積在鍍覆液中。根據本實施方式,由於氧化銅粉體中包含的鈉的濃度為20ppm以下,因此即使在進行下一次建浴之前氧化銅粉體被複數次供給到鍍覆液的情況下,鍍覆液中的鈉濃度也不會達到預定的鈉濃度上限值L1。此外,由於氧化銅粉體中包含的雜質(包含鈉)的濃度的總計為50ppm以下,因此鍍覆液中的雜質的濃度也不會達到預定的雜質濃度上限值L2。換言之,以使得在對複數個基板進行鍍覆直到達到期望的電解量(鍍覆量)時鍍覆液中的鈉的濃度和雜質整體的濃度的總計分別小於上限值L1、L2的方式確定氧化銅粉體內包含的鈉的濃度和雜質(包含鈉)整體的濃度的總計。氧化銅粉體 中包含的鈉的濃度以及包含鈉在內的複數種雜質的濃度能夠通過使用公知的技術來控制。例如,在製造鍍覆用的氧化銅粉體時,考慮像如下那樣進行。一邊使硫酸銅的水溶液與NH4的碳酸鹽的水溶液混合並加熱,一邊進行反應而生成鹼性碳酸銅,接著,通過使鹼性碳酸銅在不會成為還原氣氛的氣氛下加熱到200℃~700℃左右並進行熱分解而生成易溶解性的氧化銅,此外在對易溶解性的氧化銅進行水洗時,通過對水洗時間進行調整或者對水洗的攪拌強度進行調整,而對氧化銅粉體中包含的鈉的濃度以及包含鈉在內的複數種雜質的濃度進行控制。
在本實施方式中,通過使用含有20ppm以下的濃度的鈉的氧化銅粉體,能夠使由鍍覆槽2容納的鍍覆液中的銅離子濃度收斂在管理範圍內,並且能夠將1~1.5回合的鍍覆液中的鈉的濃度維持得低。因此,能夠防止通過鍍覆而形成在基板上的銅膜的品質的降低。
上述的實施方式的記載目的為,使本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠實施本發明。本領域的技術人員當然能夠實施上述實施方式的各種變形例,本發明的技術構思也能夠應用於其他的實施方式。因此,本發明不限於所記載的實施方式,能夠解釋為基於申請專利範圍所要求保護的範圍所定義的技術構思所界定的最大範圍。

Claims (9)

  1. 一種氧化銅粉體,被供給到基板的鍍覆用的鍍覆液,其中該氧化銅粉體含有:銅;以及包含鈉在內的複數種雜質,所述鈉的濃度為20ppm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的氧化銅粉體,其中所述複數種雜質的濃度的總計為50ppm以下。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的氧化銅粉體,其中所述複數種雜質是濃度小於10ppm的鐵、濃度小於20ppm的鈉、濃度小於5ppm的鈣、濃度小於20ppm的鋅、濃度小於5ppm的鎳、濃度小於5ppm的鉻、濃度小於5ppm的砷、濃度小於5ppm的鉛、濃度小於10ppm的氯以及濃度小於5ppm的銀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的氧化銅粉體,其中所述氧化銅粉體的粒徑處於從10微米到200微米的範圍。
  5. 一種鍍覆基板的方法,其中包含如下的工序:將氧化銅粉體供給到鍍覆液的工序;以及通過對浸漬在所述鍍覆液中的不溶性陽極與基板之間施加電壓而對所述基板進行鍍覆的工序,所述氧化銅粉體含有銅以及包含鈉在內的複數種雜質,所述鈉的濃度為20ppm以下。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的鍍覆基板的方法,其中所述複數種雜質的濃度的總計為50ppm以下。
  7. 一種管理鍍覆液的方法,對在具有不溶性陽極的鍍覆裝置中使用的鍍覆液進行管理,其特徵在於,包含以使由鍍覆槽容納的鍍覆液中的銅離子濃度維持在規定的管理範圍內的方式將氧化銅粉體供給到所述鍍覆液的工序,所述氧化銅粉體含有銅以及包含鈉的雜質,所述鈉的濃度為20ppm以下。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的管理鍍覆液的方法,其中所述複數種雜質的濃度的總計為50ppm以下。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的管理鍍覆液的方法,其中將所述氧化銅粉體供給到所述鍍覆液的工序是如下的工序:一邊使所述鍍覆液在所述鍍覆槽與鍍覆液箱之間循環,一邊將所述氧化銅粉體供給到所述鍍覆液箱內的所述鍍覆液,並使該氧化銅粉體在所述鍍覆液中溶解。
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