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無電解銅めっき方法、及び埋め込み配線の形成方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P130008801
整理番号 216
掲載日 2013年3月27日
出願番号 特願2009-030440
公開番号 特開2010-185113
登録番号 特許第5486821号
出願日 平成21年2月12日(2009.2.12)
公開日 平成22年8月26日(2010.8.26)
登録日 平成26年2月28日(2014.2.28)
発明者
  • 新宮原 正三
  • 井上 史大
出願人
  • 学校法人 関西大学
発明の名称 無電解銅めっき方法、及び埋め込み配線の形成方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】孔の内径の大小にかかわらず、該孔の奥まで均一な無電解銅めっき層を形成しうる無電解銅めっき液、無電解銅めっき方法、およびそのような無電解銅めっき層を形成することにより孔の内部に信頼性の高い埋め込み配線を形成することのできる埋め込み配線の形成方法を提供する。
【解決手段】塩素イオンを1~15ppm含む無電解銅めっき液を用いてめっきを行う。また、さらに例えばビス-(3-スルホプロピル)ジスルファイドのような、分子量50以上2000以下の硫黄系有機化合物を含有するめっき液を用いる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



電子機器に実装される半導体チップは、実装面積の省スペース化や処理速度の改善といった課題に対応するべく、より一層高密度化することが求められている。

高密度化の図られた半導体チップの一例として、三次元半導体チップが知られている(例えば、特許文献1)。

すなわち、三次元半導体チップとは、複数の半導体チップを積層し、積層された各半導体チップ同士を配線接続することで集積回路の高密度化を図った技術である。このような三次元半導体チップに用いられる各半導体チップは、チップ基板両面の導通が図られたものである必要があるため、従来、例えば半導体チップに孔を設け、該貫通孔内に導電性部材を埋め込むことによって形成された埋め込み配線が採用されている。





このような埋め込み配線を形成する具体的な方法としては、例えば、孔の形成された基板全体に窒化タンタル等のバリア膜を形成し、次いでパラジウムからなるめっき触媒を前記バリア膜上に堆積させ、その後、無電解銅めっき浴に浸すことによって前記孔の内部に無電解銅めっき層を形成する方法が開示されている(特許文献2)。





しかしながら、上述の如き従来技術によれば、孔の奥まで均一な無電解銅めっき層が形成されるためには、該孔の内径が少なくとも10μm以上であることが必要であり、内径が10μmに満たない孔に対して無電解銅めっきを行った場合には、無電解銅めっき層が孔の奥まで均一に形成され難いという問題があった。





また、CVD法により孔の内部にタングステンを埋め込む方法も検討されている(非特許文献1参照)。

しかしながら、タングステンの電気抵抗率が20μΩcm程度という高い値であることや、CVD法によりタングステンを埋め込む際には約400℃という高温の工程が必要であるために量産する際の製造工程及び製造装置が大掛かりになるという問題があった。

産業上の利用分野



本発明は無電解銅めっき方法、及び埋め込み配線の形成方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
電解銅めっき液に、孔の形成された基板を浸漬し、該孔の内部に無電解銅めっき層を形成す無電解銅めっき方法であって、
前記無電解銅めっき液は、銅イオン及び塩素イオンを含有し、前記塩素イオンの濃度が、1~15質量ppmであり、さらに、分子量50以上2000以下の硫黄系有機化合物を含有し、
前記無電解銅めっき液における前記硫黄系有機化合物の濃度が、0.02質量ppm以上、2.0質量ppm以下であり、
前記基板の孔の径が1~10μmであって孔のアスペクト比が10~30であることを特徴とする無電解銅めっき方法。

【請求項2】
前記硫黄系有機化合物が、下記一般式(1)又は一般式(2)で表されるもの
1-L1-(S)n-L2-X2 (1)
1-L1-(S)n-H (2)
[式(1)及び式(2)中、nは整数で1又は2、X1及びX2はそれぞれ独立に水素原子、SO3M基、又はPO3M基(Mは水素原子、アルカリ金属原子、又はアミノ基を示す)、L1及びL2はそれぞれ独立に低級アルキル基又は低級アルコキシ基を示す。]
であることを特徴とする請求項に記載の無電解銅めっき方法

【請求項3】
前記硫黄系有機化合物が、ビス-(3-スルホプロピル)ジスルファイドであることを特徴とする請求項1又は2に記載の無電解銅めっき方法

【請求項4】
電解銅めっき液に、孔の形成された基板を浸漬し、該孔の内部に無電解銅めっき層からなる埋め込み配線を形成す埋め込み配線の形成方法であって、
前記無電解銅めっき液は、銅イオン及び塩素イオンを含有し、前記塩素イオンの濃度が、1~15質量ppmであり、さらに、分子量50以上2000以下の硫黄系有機化合物を含有し、
前記無電解銅めっき液における前記硫黄系有機化合物の濃度が、0.02質量ppm以上、2.0質量ppm以下であり、
前記基板の孔の径が1~10μmであって孔のアスペクト比が10~30であることを特徴とする埋め込み配線の形成方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009030440thum.jpg
出願権利状態 登録
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