[发明专利]电解镍(合金)镀覆液

说明书

本发明的课题在于提供一种电解镍(合金)镀覆液，是在通过镍或镍合金(18)来填充电子电路零件内的微小孔或微小凹部(14)时，可在不会产生孔隙或细缝等缺陷下进行填充，且于接合2个以上电子零件时，通过填充微小间隙部，可令电子零件牢固地彼此接合。此外，该课题在于提供一种使用该电解镍(合金)镀覆液的镍或镍合金镀覆填充方法、微小三维构造体的制造方法、电子零件接合体及其制造方法。通过使用含有特定的N‑取代吡啶鎓化合物的电解镍(合金)镀覆液来填充微小孔或微小凹部(14)，可解决上述课题。

技术领域

本发明涉及电解镍镀覆液或电解镍合金镀覆液(以下有时将其总称为“电解镍(合金)镀覆液”。此外，有时将通过使用电解镍(合金)镀覆液所析出的“镍或镍合金”称为“镍(合金)”)，更详细而言，涉及特别适合用于电子零件内的微小孔或微小凹部的镀覆填充，以及将2个以上电子零件彼此重叠时所产生的微小间隙部的镀覆填充的电解镍(合金)镀覆液。

此外，本发明涉及使用该电解镍(合金)镀覆液的微小孔或微小凹部的镀覆填充方法，及微小三维构造体的制造方法、电子零件接合体或该制造方法等。

背景技术

以半导体或印刷基板为代表的电子电路零件(以下有时仅称为“电子零件”)，具有用以配线形成的导孔、贯通孔、沟槽等的微小孔或微小凹部。于以往层积有多层电路基板的多层印刷基板的制造中，对导孔的壁面进行保形(conformal)铜镀覆(跟随镀覆)后，以不一致的排列配置与其它层连接的交错导孔构造乃成为主流。然而，伴随着近年来的电子机器的小型化、高机能化，依据以铜镀覆来填充导孔并直接与其它层重叠以进行层间连接的堆叠导孔构造所带来的省空间化，乃变得不可或缺。

电解铜镀覆的填充技术，亦适用于半导体制造技术，而出现了称为镶嵌制程(damascene process)或硅贯通电极(TSV：Through Silicon Via；硅穿孔)的技术，可通过电解铜镀覆来填充导孔而三维地形成配线构造。

微小孔或微小凹部的填充用的电解铜镀覆液，通过含有多种添加剂，并最适地控制此等的浓度均衡而填充导孔，但即使可在不产生约数μm的微孔隙的情况下进行填充，亦具有残留nm等级的微孔隙的问题的添加剂的副作用。铜为人所知，为熔点不高的金属(1083℃)，即使于电解铜镀覆后的室温放置下，亦会引起再结晶。于此再结晶过程中，nm等级的微孔隙凝聚，结果导致巨型孔隙的形成的问题。

例如于非专利文献1中，记载了于铜皮膜中导入有一部分作为添加剂的聚乙二醇(PEG：Polyethylene Glycol)，于铜皮膜中产生nm等级的微孔隙，并且于铜的再结晶过程中，由于室温放置而形成直径达70nm的大型孔隙的内容。

因此，使用电解铜镀覆液的铜填充方法中潜藏着如此课题，于配线更进一步的细微化时，由于伴随着微孔隙凝聚的孔隙成长或孔隙移动，而有配线可靠度的降低变得更显著的疑虑。

因此，本发明人推测：即使残留有起因于镀覆添加剂导致的微孔隙，只要可通过不易引起室温再结晶的高熔点金属，尤其是作为电子零件的基底镀覆的一般的镍(熔点：1455℃)来填充微小孔或微小凹部，则不会引起孔隙的凝聚而能够成为可靠度高的配线。

亦已探讨尝试以电解镍镀覆来填充凹部的作法。

非专利文献2中，探讨将各种添加剂加入于电解镍镀覆液时的沟槽内的填充性，并通过添加硫脲来填充微小凹部(沟槽)。

然而，根据本发明人们的进一步试验(后述实施例)，可得知非专利文献2所记载的电解镍镀覆液的填充性仍为不足，无法抑制孔隙的产生，并且于析出物中产生裂痕，可得知其作为构造体仍为不良。

电子零件的细微化日益进展，于该公知的技术中，微小孔或微小凹部的填充性不足，期待可开发出一种不会产生孔隙等缺陷或裂痕等的镍填充方法。

[现有技术文献]

[非专利文献]