JP2018165375A - Acidic copper plating liquid, acidic copper plated article, and method of producing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、酸性銅めっき液、酸性銅めっき物および半導体デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an acidic copper plating solution, an acidic copper plating product, and a method for manufacturing a semiconductor device.
LSIチップの微細化の限界を超える技術の一つとして、LSIチップを多数積層して一つのパッケージにする三次元実装技術が検討されている。三次元実装技術では、シリコン貫通電極(Through Silicon Via)(以下、TSVと略す)により、上のトランジスタと下のトランジスタを接続する。TSVの作製プロセスの一つであるビアミドルプロセスは、配線工程の前にTSVを形成するプロセスである。ビアミドルプロセスでは、トランジスタを形成したシリコン基板上に非貫通ビアを形成し、酸性銅めっき液を用いる電気めっきによりその非貫通ビアを銅で埋める。さらに、CMPによりシリコン基板を薄膜化して非貫通ビアの底部を露出させ、そして配線層の形成時に絶縁用酸化膜を形成する。 As one technique that exceeds the limit of miniaturization of LSI chips, a three-dimensional mounting technique in which a large number of LSI chips are stacked to form one package has been studied. In the three-dimensional mounting technology, an upper transistor and a lower transistor are connected by a through silicon via (hereinafter abbreviated as TSV). The Viamide process, which is one of TSV manufacturing processes, is a process for forming a TSV before a wiring process. In the Viamide process, a non-through via is formed on a silicon substrate on which a transistor is formed, and the non-through via is filled with copper by electroplating using an acidic copper plating solution. Further, the silicon substrate is thinned by CMP to expose the bottom of the non-through via, and an insulating oxide film is formed when the wiring layer is formed.
しかしながら、ビアミドルプロセスでは、絶縁用酸化膜を形成する際、400〜600℃に加熱するが、銅の線膨張係数がシリコンよりも大きいため、TSVの銅が膨張して(以下、ポンピングという)、上部の配線層を断線させることで不良が発生するという問題がある(例えば、非特許文献1,2,3)。そのため三次元実装技術は実用化されていない。
However, in the biamide process, when the insulating oxide film is formed, heating is performed at 400 to 600 ° C. However, since the linear expansion coefficient of copper is larger than that of silicon, TSV copper expands (hereinafter referred to as pumping). There is a problem that a defect occurs when the upper wiring layer is disconnected (for example,
このTSVのポンピングを防止するため、例えば、作製したTSVに熱を加えた後、冷却し、そしてCMPにより平坦化する処理を複数回繰り返す方法が提案されている(例えば、非特許文献2,3,4)。しかしながら、この方法では、加熱工程と高価なCMP工程が増えるので製造コストが増加するという問題がある。
In order to prevent the pumping of the TSV, for example, a method has been proposed in which heat is applied to the manufactured TSV, followed by cooling and flattening by CMP a plurality of times (for example,
そこで、本発明は、上記の従来の問題点に鑑み、めっき物の熱膨張を抑制することの可能な酸性銅めっき液、およびそのめっき液を用いて得られる酸性銅めっき物並びにそのめっき液を用いる半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とした。 Therefore, in view of the above-described conventional problems, the present invention provides an acidic copper plating solution capable of suppressing thermal expansion of a plated product, an acidic copper plated product obtained using the plating solution, and a plating solution thereof. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device to be used.
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、従来のめっき銅に比べ線膨張係数の小さい酸性銅めっき物を製造することの可能な酸性銅めっき液を開発し、酸性銅めっき物の熱膨張を抑制することが可能となることを見出して本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の酸性銅めっき液は、カチオン性ポリマーからなる第1の添加剤と、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸ナトリウム二水和物、エチレンチオ尿素、およびポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩からなる群から選択される少なくとも1種の第2の添加剤と、硫黄原子含有有機化合物からなる第3の添加剤と、を含み、銅濃度が10〜60g/Lであり、硫酸濃度が10〜200g/Lであり、90mg/L以下の塩化物イオンを含むことを特徴とする。
As a result of earnest research to solve the above-mentioned problems, the present inventor has developed an acidic copper plating solution capable of producing an acidic copper plating product having a smaller linear expansion coefficient than that of conventional plated copper. The present invention has been completed by finding that it is possible to suppress thermal expansion of an object.
That is, the acidic copper plating solution of the present invention comprises a first additive comprising a cationic polymer, 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonic acid, 2-mercapto-5-benzimidazole sodium dihydrate, Ethylenethiourea and poly (diallyldimethylammonium chloride) partial 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonate, at least one second additive selected from the group consisting of, and a sulfur atom-containing organic compound. 3 additives, the copper concentration is 10 to 60 g / L, the sulfuric acid concentration is 10 to 200 g / L, and contains chloride ions of 90 mg / L or less.
また、本発明の酸性銅めっき物は、室温における格子定数が、3.6147Åより大きいことを特徴とする。 In addition, the acidic copper plating product of the present invention is characterized in that the lattice constant at room temperature is larger than 3.6147 mm.
また、本発明のシリコン貫通電極を有する半導体デバイスの製造方法は、前記シリコン貫通電極を作製する工程が、一方の主面上にトランジスタが形成されたシリコン基板の該一方の主面に非貫通ビアを形成する工程と、少なくとも前記非貫通ビアに、請求項1記載の酸性銅めっき液を用いる電気めっきにより銅めっきする工程と、前記シリコン基板の他方の主面を研磨して、前記非貫通ビアに充填された銅を露出させて前記シリコン貫通電極を形成する工程と、を含むことを特徴とする。 Further, in the method of manufacturing a semiconductor device having a through silicon via of the present invention, the step of producing the through silicon via includes a non-through via on the one main surface of the silicon substrate on which a transistor is formed on one main surface. Forming a copper, electroplating at least the non-penetrating via by electroplating using the acidic copper plating solution, and polishing the other main surface of the silicon substrate to form the non-penetrating via. And forming the through silicon via by exposing the copper filled in the substrate.
また、本発明の別の、シリコン貫通電極を有する半導体デバイスの製造方法は、シリコン貫通電極を作製する工程が、一方の主面上にトランジスタと配線層が形成されたシリコン基板の他方の主面に貫通ビアを形成する工程と、前記貫通ビアに、本発明の酸性銅めっき液を用いる電気めっきにより銅めっきする工程と、を含むことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device having a through silicon via, wherein the step of producing the through silicon via includes a transistor and a wiring layer on the other main surface of the silicon substrate. And a step of copper plating by electroplating using the acidic copper plating solution of the present invention on the through via.
また、本発明のプリント配線基板の製造方法は、下面に銅箔を有する基板の上面に前記銅箔に達する開口部を形成する工程と、前記基板上面と前記開口部に導電性の下地層を形成する工程と、次いで前記下地層の表面に請求項1記載の酸性銅めっき液を用いる電気めっきにより銅配線層を形成する工程と、前記銅配線層をパターニングする工程とを有することを特徴とする。
The printed wiring board manufacturing method of the present invention includes a step of forming an opening reaching the copper foil on the upper surface of the substrate having a copper foil on the lower surface, and a conductive base layer on the upper surface of the substrate and the opening. And a step of forming a copper wiring layer by electroplating using the acidic copper plating solution according to
また、本発明の別の、プリント配線基板の製造方法は、下面に銅箔を有する基板の上面に前記銅箔に達する開口部を形成する工程と、前記基板上面と前記開口部に導電性の下地層を形成する工程と、前記下地層の上に所定の形状のレジスト層を形成する工程と、次いで前記レジスト層から露出した前記下地層の表面に請求項1記載の酸性銅めっき液を用いる電気めっきにより銅配線層を形成する工程と、次いで前記レジスト層と前記下地層を除去する工程とを有することを特徴とする。
Further, another method of manufacturing a printed wiring board according to the present invention includes a step of forming an opening reaching the copper foil on an upper surface of a substrate having a copper foil on a lower surface, and a conductive property on the upper surface of the substrate and the opening. The acidic copper plating solution according to
本発明によれば、酸性銅めっき物の熱膨張を抑制することの可能な酸性銅めっき液を提供することが可能となる。本発明の酸性銅めっき液を用いることで、例えば、加熱工程やCMP工程を増加させることなく、TSVのポンピングを防止することが可能となるので、TSVを用いる三次元実装技術の実用化が可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the acidic copper plating solution which can suppress the thermal expansion of acidic copper plating thing. By using the acidic copper plating solution of the present invention, for example, pumping of TSV can be prevented without increasing the heating process and the CMP process, so that the three-dimensional mounting technology using TSV can be put into practical use. It becomes.
以下、図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態1
本実施の形態では、本発明の酸性銅めっき液について説明する。
本発明の酸性銅めっき液は、カチオン性ポリマーからなる第1の添加剤と、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸ナトリウム二水和物、エチレンチオ尿素、およびポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩からなる群から選択される少なくとも1種の第2の添加剤と、硫黄原子含有有機化合物からなる第3の添加剤と、を含み、銅濃度が10〜60g/Lであり、硫酸濃度が10〜200g/Lであり、90mg/L以下の塩化物イオンを含むことを特徴とするものである。
In the present embodiment, the acidic copper plating solution of the present invention will be described.
The acidic copper plating solution of the present invention comprises a first additive comprising a cationic polymer, 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonic acid, 2-mercapto-5-benzimidazole sodium sulfonate dihydrate, ethylenethiourea , And at least one second additive selected from the group consisting of poly (diallyldimethylammonium chloride) moiety 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonate and a third compound comprising a sulfur atom-containing organic compound An additive, a copper concentration of 10 to 60 g / L, a sulfuric acid concentration of 10 to 200 g / L, and a chloride ion of 90 mg / L or less.
第1の添加剤として用いるカチオン性ポリマーは、カチオン性基を分子内に有するポリマーであれば特に限定されない。カチオン性基としては、1級アミン基、2級アミン基、3級アミン基、4級アンモニウム基を挙げることができる。1級、2級または3級アミン基を分子内に含むポリマー(1級、2級または3級アミン塩ポリマーともいう)としては、ポリジアリルアミン塩、ポリアリルアミン塩、ポリエチレンイミン等を挙げることができる。また、4級アンモニウム基を分子内に含むポリマー(4級アンモニウム塩ポリマーともいう)としては、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の単独重合体やその共重合体を挙げることができ、共重合体としてはジアリルジメチルアンモニウムクロリドと二酸化硫黄との共重合体を挙げることができる。その共重合体の組成は、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド:二酸化硫黄のモル比が0.5:0.5〜0.95:0.05である。好ましくは、モル比が0.5:0.5である。また、第1の添加剤として複数のカチオン性ポリマーを用いることもできる。例えば、1級、2級または3級アミン塩ポリマーと4級アンモニウム塩ポリマーとを一緒に用いてもよい。また、4級アンモニウム塩ポリマーの単独重合体とその共重合体とを一緒に用いてもよい。 The cationic polymer used as the first additive is not particularly limited as long as it is a polymer having a cationic group in the molecule. Examples of the cationic group include a primary amine group, a secondary amine group, a tertiary amine group, and a quaternary ammonium group. Examples of the polymer containing a primary, secondary, or tertiary amine group in the molecule (also referred to as a primary, secondary, or tertiary amine salt polymer) include polydiallylamine salts, polyallylamine salts, and polyethyleneimine. . Examples of the polymer containing a quaternary ammonium group in the molecule (also referred to as a quaternary ammonium salt polymer) include poly (diallyldimethylammonium chloride) homopolymers and copolymers thereof. Can include a copolymer of diallyldimethylammonium chloride and sulfur dioxide. The composition of the copolymer is such that the molar ratio of diallyldimethylammonium chloride: sulfur dioxide is 0.5: 0.5 to 0.95: 0.05. Preferably, the molar ratio is 0.5: 0.5. A plurality of cationic polymers can also be used as the first additive. For example, a primary, secondary or tertiary amine salt polymer and a quaternary ammonium salt polymer may be used together. Further, a quaternary ammonium salt polymer homopolymer and a copolymer thereof may be used together.
第1の添加剤の濃度は、1〜50mg/L、好ましくは2〜20mg/Lである。1mg/Lより小さくても、また50mg/Lより大きくても線膨張係数が小さくなりにくいからである。また、4級アンモニウム塩ポリマーの分子量は、数平均分子量が1,000〜100,000の範囲にあることが好ましい。ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)と、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドと二酸化硫黄との共重合体は市販されており、本発明では、その市販品を用いることもできる。例えば、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)は、(ニットーボーメディカル社製)のPAS−H−1L、PAS−5Lを挙げることができる。また、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドと二酸化硫黄との共重合体は、ニットーボーメディカル社製のPAS−A−1やPAS−A−5を挙げることができる。 The concentration of the first additive is 1 to 50 mg / L, preferably 2 to 20 mg / L. This is because the linear expansion coefficient is unlikely to be small even if it is smaller than 1 mg / L or larger than 50 mg / L. The molecular weight of the quaternary ammonium salt polymer is preferably in the range of 1,000 to 100,000 as the number average molecular weight. Poly (diallyldimethylammonium chloride) and a copolymer of diallyldimethylammonium chloride and sulfur dioxide are commercially available. In the present invention, commercially available products can also be used. Examples of poly (diallyldimethylammonium chloride) include PAS-H-1L and PAS-5L (manufactured by Nitto Bo Medical). Examples of the copolymer of diallyldimethylammonium chloride and sulfur dioxide include PAS-A-1 and PAS-A-5 manufactured by Nitto Bo Medical Co., Ltd.
第2の添加剤としては、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸ナトリウム二水和物、エチレンチオ尿素、およびポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩からなる群から選択される少なくとも1種の化合物を用いる。好ましくは、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸ナトリウム二水和物、およびポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩、より好ましくは、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩である。第2の添加剤の濃度は、0.1〜100mg/L、好ましくは1〜50mg/Lである。0.1mg/Lより小さくても、また100mg/Lより大きくても、線膨張係数が小さくなりにくいからである。 The second additive includes 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonic acid, 2-mercapto-5-benzimidazole sodium sulfonate dihydrate, ethylenethiourea, and poly (diallyldimethylammonium chloride) moiety 2- At least one compound selected from the group consisting of mercapto-5-benzimidazole sulfonate is used. Preferably, 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonic acid, 2-mercapto-5-benzimidazole sodium sulfonate dihydrate, and poly (diallyldimethylammonium chloride) partial 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonic acid A salt, more preferably a partial 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonate of poly (diallyldimethylammonium chloride). The concentration of the second additive is 0.1 to 100 mg / L, preferably 1 to 50 mg / L. This is because the coefficient of linear expansion is unlikely to be small even if it is smaller than 0.1 mg / L or larger than 100 mg / L.
なお、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩とは、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の対イオンである塩化物イオンの一部が2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸イオンで置換されたものである。その置換比率は、モル比で塩化物体:2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩体=90:10〜50:50の範囲が好ましい。 Incidentally, the partial 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonate of poly (diallyldimethylammonium chloride) means that a part of chloride ion which is a counter ion of poly (diallyldimethylammonium chloride) is 2-mercapto-5- It is substituted with benzimidazole sulfonate ion. The substitution ratio is preferably in the range of chloride body: 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonate = 90: 10 to 50:50 in terms of molar ratio.
第3の添加剤としては、硫黄原子含有有機化合物を用いる。硫黄原子含有有機化合物としては、酸性銅めっきにおいてめっき析出速度を増加させる促進剤として使用されている公知の硫黄原子含有有機化合物を1種以上用いることができる。本発明で用いる硫黄原子含有有機化合物は、1つ以上の硫黄原子を含有する有機化合物であり、例えば、(ジ)アルカンスルホン酸およびその塩、メルカプトアルカンスルホン酸およびその塩、芳香族スルホン酸およびその塩、ビス−(スルホアルキル)ジスルフィドおよびその塩、並びにジアルキルジチオカルバミン酸およびその塩からなる群から選択される1種以上の化合物を挙げることができる。(ジ)アルカンスルホン酸としては、例えば、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ジプロパンスルホン酸等を挙げることができる。また、メルカプトアルカンスルホン酸としては、例えば、メルカプトエチルスルホン酸、メルカプトプロパンスルホン酸等を挙げることができる。また、芳香族スルホン酸としては、例えば、p−トルエンスルホン酸、m−キシレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸等を挙げることができる。また、ビス−(スルホアルキル)ジスルフィドとしては、例えば、ビス−(スルホプロピル)ジスルフィド等を挙げることができる。また、ジアルキルジチオカルバミン酸としては、例えば、N,N−ジメチル−ジチオカルバミルプロパンスルホン酸等を挙げることができる。 As the third additive, a sulfur atom-containing organic compound is used. As the sulfur atom-containing organic compound, one or more known sulfur atom-containing organic compounds that are used as accelerators for increasing the plating deposition rate in acidic copper plating can be used. The sulfur atom-containing organic compound used in the present invention is an organic compound containing one or more sulfur atoms. For example, (di) alkanesulfonic acid and its salt, mercaptoalkanesulfonic acid and its salt, aromatic sulfonic acid and Mention may be made of one or more compounds selected from the group consisting of salts thereof, bis- (sulfoalkyl) disulfides and salts thereof, and dialkyldithiocarbamic acids and salts thereof. Examples of (di) alkanesulfonic acid include ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, dipropanesulfonic acid and the like. Examples of mercaptoalkanesulfonic acid include mercaptoethylsulfonic acid and mercaptopropanesulfonic acid. Moreover, as aromatic sulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, m-xylenesulfonic acid, polystyrene sulfonic acid etc. can be mentioned, for example. Examples of bis- (sulfoalkyl) disulfide include bis- (sulfopropyl) disulfide. Examples of the dialkyldithiocarbamic acid include N, N-dimethyl-dithiocarbamylpropanesulfonic acid.
第3の添加剤の濃度は、0.1〜100mg/L、好ましくは0.5〜50mg/Lである。0.5mg/Lより小さくても、50mg/Lより大きくても、線膨張係数が小さくなりにくいからである。 The concentration of the third additive is 0.1 to 100 mg / L, preferably 0.5 to 50 mg / L. This is because the linear expansion coefficient is unlikely to be small even if it is smaller than 0.5 mg / L or larger than 50 mg / L.
第1の添加剤に、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)および/またはジアリルジメチルアンモニウムクロリドと二酸化硫黄との共重合体を用いる場合、第2の添加剤は、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸ナトリウム二水和物、エチレンチオ尿素、またはポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩のいずれでもよいが、好ましくは、ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)とポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩との組み合わせである。ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)とポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩とを組み合わせることで、より熱膨張しにくい、すなわちより線膨張係数の小さい酸性銅めっき物を製造することができる。 When a copolymer of poly (diallyldimethylammonium chloride) and / or diallyldimethylammonium chloride and sulfur dioxide is used as the first additive, the second additive is 2-mercapto-5-benzimidazolesulfonic acid. , Sodium 2-mercapto-5-benzimidazolesulfonate dihydrate, ethylenethiourea, or poly (diallyldimethylammonium chloride) partial 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonate, A combination of poly (diallyldimethylammonium chloride) and poly (diallyldimethylammonium chloride) partial 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonate. By combining poly (diallyldimethylammonium chloride) and poly (diallyldimethylammonium chloride) partial 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonate, acidic copper plating that is less susceptible to thermal expansion, that is, has a smaller linear expansion coefficient Can be manufactured.
本発明の酸性銅めっき液に用いる銅イオン源は、酸性銅めっき液に用いられる種々の無機銅塩や有機銅塩を用いることができるが、硫酸銅5水和物が好ましい。線膨張係数を小さくするためには、めっき液中の銅濃度は、10〜60g/L、好ましくは15〜55g/Lであり、銅塩を溶解するのに用いる硫酸の濃度は、10〜200g/L、好ましくは25〜180g/Lであり、また、塩化物イオンの濃度は、90mg/L以下でゼロではなく、好ましくは1〜70mg/Lである。 As the copper ion source used in the acidic copper plating solution of the present invention, various inorganic copper salts and organic copper salts used in the acidic copper plating solution can be used, but copper sulfate pentahydrate is preferable. In order to reduce the linear expansion coefficient, the copper concentration in the plating solution is 10 to 60 g / L, preferably 15 to 55 g / L. The concentration of sulfuric acid used to dissolve the copper salt is 10 to 200 g. / L, preferably 25 to 180 g / L, and the concentration of chloride ions is 90 mg / L or less and is not zero, preferably 1 to 70 mg / L.
本発明の酸性銅めっき液を用いることで、従来のめっき銅に比べて線膨張係数が小さい、低熱膨張性の酸性銅めっき物を製造することができる。本発明の酸性銅めっき液は、低熱膨張性が必要とされる、電子デバイス用の銅材料に用いることができる。例えば、TSV、回路用ガラス基板の銅配線、銅張積層板用の銅箔、半導体用銅配線および銅放熱板等を挙げることができる。 By using the acidic copper plating solution of the present invention, it is possible to produce an acidic copper plating product having a low coefficient of linear expansion compared to conventional plated copper. The acidic copper plating solution of the present invention can be used as a copper material for electronic devices that require low thermal expansion. For example, TSV, the copper wiring of the glass substrate for circuits, the copper foil for copper clad laminated boards, the copper wiring for semiconductors, a copper heat sink, etc. can be mentioned.
実施の形態2
本実施の形態では、本発明の酸性銅めっき液を用いる電気めっきにより得られる酸性銅めっき物について説明する。
In this embodiment, an acidic copper plating product obtained by electroplating using the acidic copper plating solution of the present invention will be described.
本発明の酸性銅めっき物は、従来の酸性銅めっき物と比べ、室温における格子定数が大きく、例えば3.6147Åより大きいことを特徴とするものである。本発明の酸性銅めっき物の格子定数は、好ましくは、3.6147Å〜3.62Åである。 The acidic copper plating product of the present invention is characterized in that the lattice constant at room temperature is larger than that of a conventional acidic copper plating product, for example, larger than 3.6147 mm. The lattice constant of the acidic copper plating product of the present invention is preferably 3.6147 to 3.62.
さらに、本発明の酸性銅めっき物は、従来の酸性銅めっき物に比べて線膨張係数が小さい。従来のめっき銅は、その線膨張係数は1.70×10−5/Kであり、温度に依存しない一定の値をとる。これに対し、本発明の酸性銅めっき物は、ある温度以上あるいはある温度範囲で、従来のめっき銅よりも線膨張係数が小さくなる。以下、本発明の酸性銅めっき物の態様について、酸性銅めっき物の熱処理温度または使用温度の下限温度と上限温度を用いて説明する。ある態様の酸性銅めっき物は、下限温度から上限温度の範囲内で、常に従来のめっき銅より線膨張係数が小さい(態様1)。また、別の態様の酸性銅めっき物は、下限温度と上限温度の間のある中間温度までは従来のめっき銅より線膨張係数が小さいが、その中間温度を超えると従来のめっき銅より線膨張係数が大きい(態様2)。また、別の態様の酸性銅めっき物は、下限温度と上限温度の間のある温度範囲内のみで従来のめっき銅より線膨張係数が小さい(態様3)。また、別の態様の酸性銅めっき物は、下限温度と上限温度の間のある中間温度までは従来のめっき銅より線膨張係数が小さく、さらにその中間温度を超えると線膨張係数がゼロあるいはマイナス(収縮する)となる(態様4)。また、別の態様では、下限温度と上限温度の間のある中間温度までは従来のめっき銅より線膨張係数が大きく、その中間温度を超えると線膨張係数が小さくなりゼロあるいはマイナス(収縮する)となる(態様5)。ここで下限温度は0℃〜100℃であり、上限温度は600℃〜800℃である。下限温度と上限温度の組み合わせは、0℃〜800℃、好ましくは100℃〜600℃である。また、従来のめっき銅より線膨張係数が小さくなる、ある温度範囲とは、下限温度と上限温度の間の中間の温度範囲内であれば特に限定されないが、例えば下限温度と上限温度の組み合わせが100℃〜600℃の場合、100℃以上500℃未満、100℃以上400℃未満、100℃以上300℃未満、100℃以上200℃未満、200℃以上600℃未満、200℃以上500℃未満、200℃以上400℃未満、200℃以上300℃未満、300℃以上600℃未満、300℃以上500℃未満、300℃以上400℃未満、400℃以上600℃未満、400℃以上500℃未満、または500℃以上600℃未満である。 Furthermore, the acidic copper plating product of this invention has a small linear expansion coefficient compared with the conventional acidic copper plating product. Conventional plated copper has a linear expansion coefficient of 1.70 × 10 −5 / K and takes a constant value independent of temperature. On the other hand, the acidic copper plating product of the present invention has a linear expansion coefficient smaller than that of conventional plated copper at a certain temperature or higher or in a certain temperature range. Hereinafter, the aspect of the acidic copper plating product of this invention is demonstrated using the minimum temperature and upper limit temperature of the heat processing temperature or use temperature of acidic copper plating product. The acidic copper plating product of a certain aspect always has a smaller linear expansion coefficient than the conventional plated copper within the range from the minimum temperature to the maximum temperature (Aspect 1). In addition, the acidic copper plating product of another aspect has a linear expansion coefficient smaller than that of the conventional plated copper up to a certain intermediate temperature between the lower limit temperature and the upper limit temperature. The coefficient is large (Aspect 2). Moreover, the acidic copper plating product of another aspect has a linear expansion coefficient smaller than the conventional plated copper only within a certain temperature range between the minimum temperature and the maximum temperature (Aspect 3). In addition, the acidic copper plating product of another aspect has a linear expansion coefficient smaller than that of conventional plated copper up to an intermediate temperature between the lower limit temperature and the upper limit temperature, and when the intermediate temperature is exceeded, the linear expansion coefficient is zero or negative. (Shrink) (Aspect 4). In another aspect, the linear expansion coefficient is larger than that of the conventional plated copper up to a certain intermediate temperature between the lower limit temperature and the upper limit temperature, and when the intermediate temperature is exceeded, the linear expansion coefficient decreases and becomes zero or minus (shrinks). (Aspect 5) Here, the lower limit temperature is 0 ° C to 100 ° C, and the upper limit temperature is 600 ° C to 800 ° C. The combination of the minimum temperature and the maximum temperature is 0 ° C to 800 ° C, preferably 100 ° C to 600 ° C. In addition, a certain temperature range in which the linear expansion coefficient is smaller than that of the conventional plated copper is not particularly limited as long as it is within an intermediate temperature range between the lower limit temperature and the upper limit temperature. For example, a combination of the lower limit temperature and the upper limit temperature is used. In the case of 100 ° C to 600 ° C, 100 ° C to less than 500 ° C, 100 ° C to less than 400 ° C, 100 ° C to less than 300 ° C, 100 ° C to less than 200 ° C, 200 ° C to less than 600 ° C, 200 ° C to less than 500 ° C, 200 ° C. to less than 400 ° C., 200 ° C. to less than 300 ° C., 300 ° C. to less than 600 ° C., 300 ° C. to less than 500 ° C., 300 ° C. to less than 400 ° C., 400 ° C. to less than 600 ° C., 400 ° C. to less than 500 ° C. It is 500 degreeC or more and less than 600 degreeC.
例えば、本発明の酸性銅めっき物には、200℃での線膨張係数が、1.58×10−5/K以下であるものが含まれる。また、本発明の酸性銅めっき物には、400℃での線膨張係数が、1.55×10−5/K以下であるものが含まれる。また、本発明の酸性銅めっき物には、200℃での線膨張係数が、1.58×10−5/K以下であり、かつ400℃での線膨張係数が、1.55×10−5/K以下であるものが含まれる。さらに、本発明の酸性銅めっき物には、ある温度以上で負の線膨張係数を有し、逆に収縮するものも含まれる。 For example, the acidic copper plating product of the present invention includes one having a linear expansion coefficient at 200 ° C. of 1.58 × 10 −5 / K or less. The acidic copper plating product of the present invention includes one having a linear expansion coefficient at 400 ° C. of 1.55 × 10 −5 / K or less. The acidic copper plating product of the present invention has a linear expansion coefficient at 200 ° C. of 1.58 × 10 −5 / K or less and a linear expansion coefficient at 400 ° C. of 1.55 × 10 − What is 5 / K or less is included. Furthermore, the acidic copper plating product of the present invention includes those having a negative linear expansion coefficient at a certain temperature or higher and contracting conversely.
また、本発明の酸性銅めっき物は、熱処理後の炭素含有量が多い方が好ましい。線膨張率が小さくなり易いからである。例えば、450℃での熱処理後の炭素含有量が0.005重量%以上、好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.015重量%である。なお、炭素含有量は、高周波燃焼赤外線吸光法により測定した値を用いることができる。 In addition, the acidic copper plating product of the present invention preferably has a high carbon content after heat treatment. This is because the linear expansion coefficient tends to be small. For example, the carbon content after heat treatment at 450 ° C. is 0.005 wt% or more, preferably 0.01 wt% or more, more preferably 0.015 wt%. In addition, the value measured by the high frequency combustion infrared absorption method can be used for carbon content.
ここで、本発明で用いた、線膨張係数の測定方法について説明する。測定には、NETZSCH JAPAN製の線膨張測定装置(型式TD5000 SA/25/15)を用いた。測定試料には、以下の手順で作製したパイプ状試料を用いた。
1.銅めっき用カソード電極の作製
外径4mm、厚さ0.2mm、長さ100mmのアルミパイプの表面に、長さ約15mmにわたって厚さ15nmのAu膜をスパッタリングにより形成した。
(銅めっき)
上部をフッ素樹脂テープでマスキングしたAu膜付きアルミパイプを本発明の酸性銅めっき液に浸漬してカソードとし、5〜100mA/cm2の定電流でAu膜上に銅を析出させた。なお、電源には、菊水電子工業製の直流電源PMX18−2Aを用い、めっき液攪拌には、イワキ製のマグネットポンプ(Iwaki MD−15R−N)を用いた。また、アルミパイプの表面のめっき面積は、マスキングテープで調整し、(1.5×0.4×π)=1.88cm2とした。
(アルミの溶解)
表面に銅を析出させたアルミパイプを、100g/Lの水酸化ナトリウム溶液中に浸漬して、アルミを溶解させることで、銅めっき物からなり、内径が4mm、厚さが約20μm、長さ15mmのパイプ(以下、銅めっき物パイプと略す)を得た。
なお、線膨張率の測定は、作製した銅めっき物パイプ12を図11の平面図に示す測定セル10内に取り付け、標準試料に石英棒11を用いて室温から500℃の温度範囲で行った。試料(銅めっき物パイプ)12の熱膨張に伴い、試料12に接する検出棒14が変位し、その変位を光学的に検出する。標準試料11および試料12を抑える検出棒13,14の荷重は1.0gとしアルゴン雰囲気で、測定を行った。なお、測定セルはオーブン(不図示)の中に取り付けられている。
Here, a method for measuring the linear expansion coefficient used in the present invention will be described. For the measurement, a linear expansion measuring device (model TD5000 SA / 25/15) manufactured by NETZSCH JAPAN was used. As a measurement sample, a pipe-shaped sample prepared by the following procedure was used.
1. Production of cathode electrode for copper plating An Au film having a thickness of 15 nm was formed by sputtering on the surface of an aluminum pipe having an outer diameter of 4 mm, a thickness of 0.2 mm, and a length of 100 mm.
(Copper plating)
An aluminum pipe with an Au film whose upper part was masked with a fluororesin tape was immersed in the acidic copper plating solution of the present invention to form a cathode, and copper was deposited on the Au film at a constant current of 5 to 100 mA / cm 2 . A DC power source PMX18-2A manufactured by Kikusui Electronics Co., Ltd. was used as the power source, and a magnet pump (Iwaki MD-15R-N) manufactured by Iwaki was used for stirring the plating solution. Moreover, the plating area on the surface of the aluminum pipe was adjusted with a masking tape, and was (1.5 × 0.4 × π) = 1.88 cm 2 .
(Aluminum dissolution)
An aluminum pipe with copper deposited on the surface is immersed in a 100 g / L sodium hydroxide solution to dissolve aluminum, and is made of a copper plating product. The inner diameter is 4 mm, the thickness is about 20 μm, and the length. A 15 mm pipe (hereinafter abbreviated as a copper plated pipe) was obtained.
The linear expansion coefficient was measured by attaching the prepared copper plated
本発明の酸性銅めっき物は、低熱膨張性が必要とされる、電子デバイス用の銅材料に用いることができる。例えば、TSV、回路用ガラス基板の銅配線、銅張積層板用の銅箔、半導体用銅配線および銅放熱板等を挙げることができる。 The acidic copper plating product of the present invention can be used as a copper material for electronic devices that require low thermal expansion. For example, TSV, the copper wiring of the glass substrate for circuits, the copper foil for copper clad laminated boards, the copper wiring for semiconductors, a copper heat sink, etc. can be mentioned.
実施の形態3
本実施の形態では、本発明の酸性銅めっき液を用いる、シリコン貫通電極を有する半導体デバイスの製造方法について説明する。
本発明の、シリコン貫通電極を有する半導体デバイスの製造方法は、前記シリコン貫通電極を作製する工程が、一方の主面上にトランジスタが形成されたシリコン基板の該一方の主面に非貫通ビアを形成する工程と、少なくとも前記非貫通ビアに、請求項1記載の酸性銅めっき液を用いる電気めっきにより銅めっきする工程と、前記シリコン基板の他方の主面を研磨して、前記非貫通ビアに充填された銅を露出させて前記シリコン貫通電極を形成する工程と、を含むことを特徴とするものである。
In the present embodiment, a method for manufacturing a semiconductor device having a through silicon via electrode using the acidic copper plating solution of the present invention will be described.
In the method of manufacturing a semiconductor device having a through silicon via of the present invention, the step of producing the through silicon via includes forming a non-through via on the one main surface of the silicon substrate on which a transistor is formed on one main surface. Forming at least the non-penetrating via, electroplating with an acidic copper plating solution according to
また、本製造方法においては、銅めっきする工程において、非貫通ビアに銅を充填することができる。 Moreover, in this manufacturing method, copper can be filled into a non-penetrating via in the step of copper plating.
本製造方法で製造する半導体デバイスとは、TSVを含む装置であれば特に限定されないが、例えば、LSIチップをTSVで積層したもの、ガラス基板にTSVを用いたもの等を挙げることができる。 The semiconductor device manufactured by this manufacturing method is not particularly limited as long as it is an apparatus including TSV, and examples thereof include an LSI chip laminated with TSV, a glass substrate using TSV, and the like.
非貫通ビアの開口径は、0.5〜100μm、好ましくは1〜50μmである。また、非貫通ビアの深さは、1〜1000μm、好ましくは2〜500μmである。またアスペクト比は、0.1〜100、好ましくは1〜40である。 The opening diameter of the non-through via is 0.5 to 100 μm, preferably 1 to 50 μm. The depth of the non-through via is 1 to 1000 μm, preferably 2 to 500 μm. The aspect ratio is 0.1 to 100, preferably 1 to 40.
上記の電気めっきにより銅を充填する工程における電気めっき条件としては、浴温は、室温〜99℃、好ましくは20〜40℃である。また、通電方法は、直流電解またはPR電解(周期的電流反転電解)を用いることができる。電流密度は、0.1〜800mA/cm2、好ましくは1〜200mA/cm2である。また、めっき時間は、ビアの直径や深さによるが、20〜300分が好ましい。また、陽極には、酸性銅めっきに用いられるものであれば特に限定されず、可溶性電極または不溶性電極を用いることができる。また、めっき液の攪拌は、エアレーションや噴流等の一般的な方法を用いることができる。 As electroplating conditions in the step of filling copper by electroplating, the bath temperature is room temperature to 99 ° C, preferably 20 to 40 ° C. Further, as the energization method, direct current electrolysis or PR electrolysis (periodic current reversal electrolysis) can be used. The current density is 0.1 to 800 mA / cm 2 , preferably 1 to 200 mA / cm 2 . The plating time is preferably 20 to 300 minutes, although it depends on the diameter and depth of the via. The anode is not particularly limited as long as it is used for acidic copper plating, and a soluble electrode or an insoluble electrode can be used. The plating solution can be stirred by a general method such as aeration or jet.
本製造方法によれば、絶縁用酸化膜を形成する際、400〜600℃に加熱しても、TSVを形成する酸性銅めっき物の線膨張係数が小さいので、ポンピングを防止できる。それにより、加熱工程やCMP工程を増加させることなく、TSVのポンピングを防止することが可能となる。 According to this manufacturing method, even when heated to 400 to 600 ° C. when forming the insulating oxide film, pumping can be prevented because the linear expansion coefficient of the acidic copper plating product forming the TSV is small. Thereby, pumping of TSV can be prevented without increasing the heating process and the CMP process.
実施の形態4
実施の形態3では、ビアミドルプロセスを用いるシリコン貫通電極を有する半導体デバイスの製造方法について説明したが、ビアラストプロセスとビアラストバックサイドプロセスを用いる、シリコン貫通電極を有する半導体デバイスの製造方法にも、本発明の酸性銅めっき液を用いることができる。
すなわち、本発明の別の態様に係るシリコン貫通電極を有する半導体デバイスの製造方法は、シリコン貫通電極を作製する工程が、一方の主面上にトランジスタと配線層が形成されたシリコン基板の他方の主面に貫通ビアを形成する工程と、前記貫通ビアに、本発明の酸性銅めっき液を用いる電気めっきにより銅めっきする工程と、を含むことを特徴とするものである。
Embodiment 4
In the third embodiment, the method of manufacturing a semiconductor device having a through silicon via using the biamide process has been described. However, the method of manufacturing a semiconductor device having a silicon through electrode using a via last process and a via last backside process is also described. The acidic copper plating solution of the present invention can be used.
That is, in the method of manufacturing a semiconductor device having a through silicon via according to another aspect of the present invention, the step of producing the through silicon via includes the step of producing the through silicon via on the other main surface of the silicon substrate on which the transistor and the wiring layer are formed. The method includes a step of forming a through via on a main surface, and a step of copper plating the electroconductive via plating using the acidic copper plating solution of the present invention on the through via.
また、本製造方法においては、銅めっきする工程において、貫通ビアに銅を充填することができる。 Further, in the present manufacturing method, the through via can be filled with copper in the copper plating step.
本製造方法においては、貫通ビアの開口径、深さ、およびアスペクト比は、実施の形態3の非貫通ビアと同様の値を用いることができる。また、電気めっき条件も実施の形態3の場合と同様である。また、製造する半導体デバイスも実施の形態3の場合と同様である。 In this manufacturing method, the opening via diameter, depth, and aspect ratio of the through via can use the same values as those of the non-through via of the third embodiment. The electroplating conditions are the same as in the third embodiment. The semiconductor device to be manufactured is the same as that in the third embodiment.
本製造方法によれば、はんだリフロー温度においても、TSVを形成する酸性銅めっき物の線膨張係数が小さいので、TSVのポンピングを防止できる。 According to the present manufacturing method, pumping of TSV can be prevented because the coefficient of linear expansion of the acidic copper plating product forming TSV is small even at the solder reflow temperature.
実施の形態5
本実施の形態では、本発明の酸性銅めっき液を用いる、プリント配線基板の製造方法について説明する。
In the present embodiment, a method for manufacturing a printed wiring board using the acidic copper plating solution of the present invention will be described.
本発明のプリント配線基板の製造方法は、下面に銅箔を有する基板の上面に前記銅箔に達する開口部を形成する工程と、前記基板上面と前記開口部に導電性の下地層を形成する工程と、次いで前記下地層の表面に請求項1記載の酸性銅めっき液を用いる電気めっきにより銅配線層を形成する工程と、前記銅配線層をパターニングする工程とを有する、ことを特徴とするものである。
The method for manufacturing a printed wiring board according to the present invention includes a step of forming an opening reaching the copper foil on an upper surface of a substrate having a copper foil on a lower surface, and a conductive underlayer is formed on the upper surface of the substrate and the opening. And a step of forming a copper wiring layer on the surface of the underlayer by electroplating using the acidic copper plating solution according to
また、本製造方法においては、銅配線層を形成する工程において、開口部に銅を充填することを含んでもよい。 Moreover, in this manufacturing method, the step of forming the copper wiring layer may include filling the opening with copper.
電気めっき条件としては、浴温は、室温〜99℃、好ましくは20〜40℃である。また、通電方法は、直流電解を用いることができる。電流密度は、0.1〜800mA/cm2、好ましくは1〜500mA/cm2である。また、めっき時間は、20〜300分が好ましい。また、陽極には、酸性銅めっきに用いられるものであれば特に限定されず、可溶性電極または不溶性電極を用いることができる。また、めっき液の攪拌は、エアレーションや噴流等の一般的な方法を用いることができる。 As electroplating conditions, the bath temperature is room temperature to 99 ° C, preferably 20 to 40 ° C. Moreover, direct current electrolysis can be used for the energization method. The current density is 0.1 to 800 mA / cm 2 , preferably 1 to 500 mA / cm 2 . The plating time is preferably 20 to 300 minutes. The anode is not particularly limited as long as it is used for acidic copper plating, and a soluble electrode or an insoluble electrode can be used. The plating solution can be stirred by a general method such as aeration or jet.
近年の電子機器の小型化、薄型化の要求により、プリント配線基板においても、ファインピッチ化の要求が高まっている。しかし、部品実装時のハンダリフロー温度で、銅配線の熱膨張により、配線基板に反りが生じ、ハンダバンプ同士の接触により接続不良が発生する可能性がある。これに対し、本発明の酸性銅めっき液を用いることで、配線基板の反りを抑制することも可能となる。 Due to recent demands for smaller and thinner electronic devices, there is an increasing demand for fine pitches in printed wiring boards. However, there is a possibility that the wiring board warps due to the thermal expansion of the copper wiring at the solder reflow temperature at the time of component mounting, and the connection failure occurs due to the contact between the solder bumps. On the other hand, by using the acidic copper plating solution of the present invention, it is also possible to suppress warping of the wiring board.
実施の形態6
本実施の形態では、本発明の酸性銅めっき液を用いる、別のプリント配線基板の製造方法について説明する。
Embodiment 6
This Embodiment demonstrates the manufacturing method of another printed wiring board using the acidic copper plating solution of this invention.
本発明のプリント配線基板の製造方法は、下面に銅箔を有する基板の上面に前記銅箔に達する開口部を形成する工程と、前記基板上面と前記開口部に導電性の下地層を形成する工程と、前記下地層の上に所定の形状のレジスト層を形成する工程と、次いで前記レジスト層から露出した前記下地層の表面に請求項1記載の酸性銅めっき液を用いる電気めっきにより銅配線層を形成する工程と、次いで前記レジスト層と前記下地層を除去する工程とを有する、ことを特徴とするものである。
The method for manufacturing a printed wiring board according to the present invention includes a step of forming an opening reaching the copper foil on an upper surface of a substrate having a copper foil on a lower surface, and a conductive underlayer is formed on the upper surface of the substrate and the opening. 2. A copper wiring by electroplating using the acidic copper plating solution according to
また、本製造方法においては、銅配線層を形成する工程において、開口部に銅を充填することを含んでもよい。 Moreover, in this manufacturing method, the step of forming the copper wiring layer may include filling the opening with copper.
また、本製造方法の電気めっき条件は、実施の形態5の場合と同様な条件を用いることができる。 The electroplating conditions of this manufacturing method can be the same conditions as in the fifth embodiment.
本製造方法においても、実施の形態5の場合と同様に、本発明の酸性銅めっき液を用いることで、部品実装時のハンダリフロー温度での銅配線の熱膨張による、配線基板の反りを抑制することが可能となる。 Also in this manufacturing method, as in the case of the fifth embodiment, by using the acidic copper plating solution of the present invention, the warpage of the wiring board due to the thermal expansion of the copper wiring at the solder reflow temperature during component mounting is suppressed. It becomes possible to do.
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited to a following example.
(酸性銅めっき液の調製)
実施例および比較例に用いた酸性銅めっき液の組成を表1〜表10に示す。用いた添加剤の略号と入手先は以下の通りである。
SPS:ビス−(スルホプロピル)ジスルフィド(アルドリッチ製)
PD−1H:ポリスチレンスルホン酸
PDSH:1,3−プロパンジスルホン酸
SDDACC:ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)(ニットーボーメディカル社製)
NMDSC:ジアリルジメチルアンモニウムクロリドと二酸化硫黄との共重合体(ニットーボーメディカル社製)
2M5S:2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸(和光純薬製)
ETU:エチレンチオ尿素(和光純薬製)
A2M5S:ポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩(ニットーボーメディカル社製)(塩化物体:2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩体=75:25)
MB1:2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸ナトリウム二水和物(和光純薬製)
(Preparation of acidic copper plating solution)
Tables 1 to 10 show the compositions of the acidic copper plating solutions used in Examples and Comparative Examples. The abbreviations and sources of the additives used are as follows.
SPS: Bis- (sulfopropyl) disulfide (manufactured by Aldrich)
PD-1H: Polystyrene sulfonic acid PDSH: 1,3-propanedisulfonic acid SDDACC: Poly (diallyldimethylammonium chloride) (manufactured by Nittobo Medical)
NMDSC: Copolymer of diallyldimethylammonium chloride and sulfur dioxide (Nitto Bo Medical Co., Ltd.)
2M5S: 2-mercapto-5-benzimidazolesulfonic acid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
ETU: Ethylenethiourea (manufactured by Wako Pure Chemical Industries)
A2M5S: part of poly (diallyldimethylammonium chloride) 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonate (manufactured by Nitto Bo Medical) (chloride body: 2-mercapto-5-benzimidazole sulfonate = 75: 25)
MB1: Sodium 2-mercapto-5-benzimidazolesulfonate dihydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
試験例1(線膨張係数測定)
前述の線膨張係数の測定方法で説明した銅めっき用カソードを用い、液温25℃、電流密度10〜100mA/cm2でめっきを行い、アルミの芯材を溶解除去することで、内径が4mm、厚さが約20μm、長さ15mmの銅めっき物パイプを得た。
Test Example 1 (Measurement of linear expansion coefficient)
Using the cathode for copper plating described in the above method for measuring the linear expansion coefficient, plating is performed at a liquid temperature of 25 ° C. and a current density of 10 to 100 mA / cm 2 to dissolve and remove the aluminum core material. A copper plated pipe having a thickness of about 20 μm and a length of 15 mm was obtained.
前述のNETZSCH JAPAN製の線膨張測定装置を用い、室温から500℃の範囲で、線膨張係数の測定を行った。測定結果を表1〜表10に示す。なお、市販の銅パイプについても、室温から500℃の範囲で、線膨張係数の測定を行ったところ、線膨張係数は、(1.70±0.01)×10−5/Kであった。 The linear expansion coefficient was measured in the range of room temperature to 500 ° C. using the above-described linear expansion measuring device made by NETZSCH JAPAN. The measurement results are shown in Tables 1 to 10. In addition, also about the commercially available copper pipe, when the linear expansion coefficient was measured in the range of room temperature to 500 degreeC, the linear expansion coefficient was (1.70 ± 0.01) * 10 < -5 > / K. .
実施例の線膨張係数について説明する。比較例1は第1の添加剤と第3の添加剤は含むが第2の添加剤を含まないめっき液である。比較例1の場合、従来のめっき銅の場合と同様に伸びは温度とともに直線的に増加し、線膨張係数は、200℃で1.65×10−5/K、400℃で1.70×10−5/Kであった。これに対し、第1の添加剤と第2の添加剤と第3の添加剤を含む実施例1〜実施例13では、200℃で1.03×10−5/K〜1.58×10−5/Kという低い線膨張係数が得られた。さらに、第2の添加剤としてA2M5Sを用いた場合、実施例3では、400℃で0.535×10−5/Kという、純銅の30%程度の非常に低い値が得られた。また、実施例14では、図1に示すように、約350℃から高温で線膨張係数が負となる傾向を示し、例えば400℃では、−7.5×10−5/Kである。 The linear expansion coefficient of an Example is demonstrated. Comparative Example 1 is a plating solution that contains the first additive and the third additive but does not contain the second additive. In the case of Comparative Example 1, the elongation increases linearly with temperature as in the case of the conventional plated copper, and the linear expansion coefficient is 1.65 × 10 −5 / K at 200 ° C. and 1.70 × at 400 ° C. 10 −5 / K. In contrast, in Examples 1 to 13 including the first additive, the second additive, and the third additive, 1.03 × 10 −5 / K to 1.58 × 10 at 200 ° C. A low linear expansion coefficient of -5 / K was obtained. Further, when A2M5S was used as the second additive, in Example 3, a very low value of about 30% of pure copper was obtained, which was 0.535 × 10 −5 / K at 400 ° C. Further, in Example 14, as shown in FIG. 1, the linear expansion coefficient tends to be negative from about 350 ° C. to a high temperature. For example, at 400 ° C., it is −7.5 × 10 −5 / K.
実施例16〜32および比較例2〜4は、第1の添加剤にNMDSC、第2の添加剤に2M5S、第3の添加剤にSPSを用いた実験例である。また、実施例33〜53は、第1の添加剤にSDDACC、第2の添加剤にA2M5S、第3の添加剤にSPSを用いた実験例である。また、実施例54〜57は、第2の添加剤にETUを用いた実験例であり、実施例54では第1の添加剤にNMDSCを用い、実施例55〜57では第1の添加剤にSDDACCを用いた。銅濃度については、10〜60g/Lの範囲であれば、低い線膨張係数が得られたが(例えば実施例16,18,36)、60g/Lを超えると線膨張係数が高くなった(比較例2)。また、硫酸濃度が、10〜200g/Lの範囲であれば、低い線膨張係数が得られた(例えば、実施例16,19,20,37〜39)。また、塩化物イオン濃度については、ゼロを除く90mg/L以下の範囲で、低い線膨張係数が得られた(実施例21〜24,40〜43、比較例3,4)。また、SPSの濃度を広い範囲で変化させても低い線膨張係数が得られた(例えば実施例25〜28,44〜47)。また、A2M5Sの濃度を広い範囲で変化させても低い線膨張係数が得られた(実施例30〜32,51〜53)。また、ETUを用いた場合でも、低い線膨張係数が得られた(実施例54〜57)。また、SDDACCの濃度を広い範囲で変化させても低い線膨張係数が得られた(例えば実施例48〜50)。また、浴温度の影響については、室温(約20℃、実施例33)、40℃(実施例34)、50℃(実施例35)のいずれの場合も、低い線膨張係数が得られた。 Examples 16 to 32 and Comparative Examples 2 to 4 are experimental examples using NMDSC as the first additive, 2M5S as the second additive, and SPS as the third additive. Examples 33 to 53 are experimental examples in which SDDACC is used as the first additive, A2M5S is used as the second additive, and SPS is used as the third additive. Examples 54 to 57 are experimental examples using ETU as the second additive. In Example 54, NMDSC was used as the first additive, and in Examples 55 to 57, the first additive was used. SDDAC was used. About copper concentration, if it was the range of 10-60 g / L, the low linear expansion coefficient was obtained (for example, Examples 16, 18, 36), but when it exceeded 60 g / L, the linear expansion coefficient became high ( Comparative Example 2). Further, when the sulfuric acid concentration was in the range of 10 to 200 g / L, a low linear expansion coefficient was obtained (for example, Examples 16, 19, 20, 37 to 39). Moreover, about the chloride ion density | concentration, the low linear expansion coefficient was obtained in the range below 90 mg / L except zero (Examples 21-24, 40-43, Comparative Examples 3 and 4). Moreover, even when the concentration of SPS was changed in a wide range, a low linear expansion coefficient was obtained (for example, Examples 25 to 28, 44 to 47). Moreover, even if it changed the density | concentration of A2M5S in the wide range, the low linear expansion coefficient was obtained (Examples 30-32, 51-53). Moreover, even when ETU was used, the low linear expansion coefficient was obtained (Examples 54-57). Further, a low linear expansion coefficient was obtained even when the concentration of SDDACC was changed in a wide range (for example, Examples 48 to 50). Moreover, about the influence of bath temperature, the low linear expansion coefficient was obtained in any case of room temperature (about 20 degreeC, Example 33), 40 degreeC (Example 34), and 50 degreeC (Example 35).
また、第2の添加剤にMB1を用いた場合も、低い線膨張係数が得られた(実施例58,59)。また、第3の添加剤に、PS−1Hを用いた場合(実施例60)や、PDSHを用いた場合(実施例61)でも、低い線膨張係数が得られた。 Also, when MB1 was used as the second additive, a low linear expansion coefficient was obtained (Examples 58 and 59). Moreover, a low linear expansion coefficient was obtained even when PS-1H was used as the third additive (Example 60) or when PDSH was used (Example 61).
試験例2(TSVのポンピング評価)
次に、本発明の酸性銅めっき液を用いてTSVを作製し、作製したTSVのポンピングについて評価を行った。
Test Example 2 (TSV pumping evaluation)
Next, TSV was produced using the acidic copper plating solution of the present invention, and the pumping of the produced TSV was evaluated.
開口径6μm×深さ25μm(アスペクト比4)の非貫通ビアを形成したシリコン基板を用い、その表面にスパッタリングにより厚さ200nmの下地層を形成した。 A silicon substrate having a non-through via having an opening diameter of 6 μm × depth of 25 μm (aspect ratio of 4) was used, and a base layer having a thickness of 200 nm was formed on the surface thereof by sputtering.
下地層を形成したシリコン基板を、実施例2の組成を有する酸性銅めっき液に浸漬し、陽極に(含リン銅)を用い、以下のPR電解条件で、めっき時間90分で銅めっきを行った。また、比較例1の組成を有するめっき液を用いて同様のPR電解条件で銅めっきを行った。
正電解電流値(Ion) −3mA/cm2
逆電解電流値(Irev) 18mA/cm2
正電解時間(Ton) 200ms
逆電解時間(Trev) 10ms
休止時間(Toff) 200ms
The silicon substrate on which the underlayer was formed was immersed in an acidic copper plating solution having the composition of Example 2, and copper plating was performed using a (phosphorus-containing copper) anode and plating time of 90 minutes under the following PR electrolysis conditions. It was. In addition, copper plating was performed under the same PR electrolysis conditions using the plating solution having the composition of Comparative Example 1.
Positive electrolysis current value (Ion) −3 mA / cm 2
Reverse electrolysis current value (Irev) 18 mA / cm 2
Positive electrolysis time (Ton) 200ms
Reverse electrolysis time (Trev) 10ms
Rest time (Toff) 200ms
銅めっきで充填した非貫通ビアの断面の状態を、走査型電子顕微鏡(以下、SEMともいう)(日立製作所製S−4300)で観察した。図2にその断面のSEM写真を示す。ボイドがなく完全充填されたTSVが得られたことを確認できた。 The state of the cross section of the non-through via filled with copper plating was observed with a scanning electron microscope (hereinafter also referred to as SEM) (S-4300 manufactured by Hitachi, Ltd.). FIG. 2 shows an SEM photograph of the section. It was confirmed that a TSV completely filled with no voids was obtained.
次に、作製したTSVを、図12に示すin situ観察用の高温用サンプルステージ20に固定した。サンプルステージ20は、表面にカーボンプレート22が配置されたセラミックヒータ21を支持するセラミックサポート23を有している。サンプル28は一対のクランプ24,25によりカーボンプレート22上に固定されている。セラミックヒータ21の温度は熱電対27により制御され、サンプル28の温度は熱電対26により検知される。
Next, the produced TSV was fixed to a high
図3Aに、比較例1のめっき液を用いて作製したTSVの室温(左側)と450℃に加熱した時(右側)の走査型電子顕微鏡写真を示す。TSVがシリコン基板の表面に溢れ、ポンピングが起きていることがわかる。一方、図3Bは、実施例14のめっき液を用いて作製したTSVの室温(左側)と450℃に加熱した時(右側)の走査型電子顕微鏡写真である。シリコン基板表面からのTSVの膨れは認められず、ポンピングが抑制されていることが確認できた。 FIG. 3A shows scanning electron micrographs of a TSV produced using the plating solution of Comparative Example 1 at room temperature (left side) and when heated to 450 ° C. (right side). It can be seen that TSV overflows on the surface of the silicon substrate and pumping occurs. On the other hand, FIG. 3B is a scanning electron micrograph of TSV produced using the plating solution of Example 14 when heated to room temperature (left side) and 450 ° C. (right side). The swelling of TSV from the silicon substrate surface was not recognized, and it was confirmed that pumping was suppressed.
図4Aと図4Bは、450℃の加熱を6回繰り返した後の走査型電子顕微鏡写真であり、実施例14のめっき液を用いて作製したTSV(図4A)では全くポンピングが認められないのに対し、比較例1のめっき液を用いて作製したTSV(図4B)ではポンピングが認められた。なお、比較例1のめっき液を用いて作製したTSVは、シリコン基板の表面から最大で1.419μmの高さまでポンピングしていた。 4A and 4B are scanning electron micrographs after heating at 450 ° C. six times, and no pumping is observed in the TSV produced using the plating solution of Example 14 (FIG. 4A). On the other hand, pumping was recognized in TSV (FIG. 4B) produced using the plating solution of Comparative Example 1. In addition, TSV produced using the plating solution of Comparative Example 1 was pumped from the surface of the silicon substrate to a height of 1.419 μm at the maximum.
試験例3(TSVの電気抵抗測定)
実施例2の組成のめっき液を用い、ガラス板(大きさ25×75mm)の表面に金をスパッタリングした電極をカソードとし、陽極に含リン銅を用いて、3mA/cm2の電流密度で銅めっきを行った。一方、比較例1の組成のめっき液を用い、同様の条件で銅めっきを行ったものを比較サンプルとした。作製したサンプルは、室温で電気抵抗測定を行った後、以下の加熱処理を行った。
昇温速度:10℃/分
真空度:1.5×10−5Torr
保持温度:400℃
保持時間:30分
Test Example 3 (TSV electrical resistance measurement)
Using a plating solution having the composition of Example 2, an electrode obtained by sputtering gold on the surface of a glass plate (size: 25 × 75 mm) was used as a cathode, and phosphorous copper was used as an anode, with a current density of 3 mA / cm 2. Plating was performed. On the other hand, using a plating solution having the composition of Comparative Example 1 and performing copper plating under the same conditions was used as a comparative sample. The produced sample was subjected to the following heat treatment after measuring electrical resistance at room temperature.
Rate of temperature increase: 10 ° C./min. Degree of vacuum: 1.5 × 10 −5 Torr
Holding temperature: 400 ° C
Retention time: 30 minutes
電気抵抗の測定は、四端子法を用い室温で行った。比較サンプルの体積抵抗値は、3.7×10−6Ω・cmであった。これに対し、実施例2の組成のめっき液を用いて製造した酸性銅めっき物の体積抵抗値は、4.0×10−6Ω・cmであった。その差は、9%程度であり、従来と同等の電気抵抗を有することを確認した。 The electrical resistance was measured at room temperature using the four probe method. The volume resistance value of the comparative sample was 3.7 × 10 −6 Ω · cm. On the other hand, the volume resistance value of the acidic copper plating product produced using the plating solution having the composition of Example 2 was 4.0 × 10 −6 Ω · cm. The difference was about 9%, and it was confirmed that it had an electrical resistance equivalent to the conventional one.
試験例4(プリント配線基板用配線としての評価)
実施例15の組成のめっき液を用い、電流密度を3mA/cm2とした以外は、試験例1と同様の方法を用いて作製した銅めっき物パイプをサンプルとして用いた。そのサンプルを200℃で60分加熱した後、線膨張係数の測定を行った。また、比較例1の組成のめっき液を用い、同様の条件で銅めっきを行ったものを比較サンプルとした。
Test Example 4 (Evaluation as printed wiring board wiring)
A copper plated pipe produced using the same method as in Test Example 1 was used as a sample, except that the plating solution having the composition of Example 15 was used and the current density was 3 mA / cm 2 . The sample was heated at 200 ° C. for 60 minutes, and then the linear expansion coefficient was measured. Moreover, what performed the copper plating on the same conditions using the plating solution of the composition of the comparative example 1 was made into the comparative sample.
結果を図5に示す。実施例15の組成のめっき液を用いたサンプルの、230℃における線膨張係数は、0.5×10−5/Kであり、比較サンプルに比べてその伸びが約34%小さな値であった。これより、ハンダのリフロー温度において、熱膨張を抑制可能な銅めっき配線が可能であることを確認できた。 The results are shown in FIG. The sample using the plating solution having the composition of Example 15 had a linear expansion coefficient at 230 ° C. of 0.5 × 10 −5 / K, and its elongation was about 34% smaller than that of the comparative sample. . From this, it was confirmed that copper-plated wiring capable of suppressing thermal expansion was possible at the solder reflow temperature.
また、実施例1の組成のめっき液を用い、試験例3と同様の方法により、電気抵抗測定用のサンプルを作製した。また、比較例1の組成のめっき液を用い、試験例3と同様の方法で比較サンプルを作製した。作製したサンプルは、以下の加熱処理を行った。
昇温速度:10℃/分
真空度:1.5×10−5Torr
保持温度および保持時間:200℃で60分、230℃で1分
In addition, a sample for measuring electrical resistance was prepared in the same manner as in Test Example 3 using the plating solution having the composition of Example 1. A comparative sample was prepared in the same manner as in Test Example 3 using the plating solution having the composition of Comparative Example 1. The produced sample was subjected to the following heat treatment.
Rate of temperature increase: 10 ° C./min. Degree of vacuum: 1.5 × 10 −5 Torr
Holding temperature and holding time: 60 minutes at 200 ° C, 1 minute at 230 ° C
電気抵抗の測定は、四端子法を用い室温で行った。比較サンプルの体積抵抗値は、3.7×10−6Ω・cmであった。これに対し、実施例15の組成のめっき液を用いて製造した酸性銅めっき物の体積抵抗値は、5.1×10−6Ω・cmであった。その差は、39%程度であり、従来と同等の電気抵抗を有することを確認した。 The electrical resistance was measured at room temperature using the four probe method. The volume resistance value of the comparative sample was 3.7 × 10 −6 Ω · cm. On the other hand, the volume resistance value of the acidic copper plating product manufactured using the plating solution having the composition of Example 15 was 5.1 × 10 −6 Ω · cm. The difference was about 39%, and it was confirmed that it had an electrical resistance equivalent to the conventional one.
(酸性銅めっき物の分析)
本発明の酸性銅めっき液を用いて作製した酸性銅めっき物について、FEAES分析とX線回折分析を行った。FEAES分析を、アルバックファイ社製の電界放射型オージェ電子分光装置(型式686)を用いて行った。分析には実施例14の酸性銅めっき物を用いた。
(Analysis of acidic copper plating)
About the acidic copper plating thing produced using the acidic copper plating liquid of this invention, the FEAES analysis and the X-ray diffraction analysis were performed. FEAES analysis was performed using a field emission Auger electron spectrometer (model 686) manufactured by ULVAC-PHI. The acidic copper plating product of Example 14 was used for the analysis.
図6に熱処理に伴う、本発明の酸性銅めっき物の組織観察結果を示す。aは203℃、bは310℃、cは350℃、dは450℃、と加熱したときの加熱温度を保持したままの組織観察結果である。aでは粒径1.0μm程度の銅結晶が観察出来る。bでは粒径数100μm程度の黒色組織が出現した。この黒色組織は銅結晶の結晶粒界の三重点付近に多く析出していた。また、c、dではその黒色組織の個数が多くなった。 The structure observation result of the acidic copper plating product of this invention accompanying heat processing in FIG. 6 is shown. It is a structure | tissue observation result with maintaining the heating temperature when a is heated at 203 degreeC, b is 310 degreeC, c is 350 degreeC, and d is 450 degreeC. In a, a copper crystal having a particle size of about 1.0 μm can be observed. In b, a black structure having a particle size of about 100 μm appeared. Many black structures were deposited near the triple point of the grain boundary of the copper crystal. Moreover, the number of the black structures increased in c and d.
図7は、450℃に加熱した、本発明の酸性銅めっき物のSEM写真であり、写真中央に見える黒点部1が黒色組織、それ以外の組織が銅である。図8および図9は、それぞれ、図7の写真中の黒色組織とそれ以外の組織のFEAES分析結果であり、横軸は運動エネルギー(eV)、縦軸は強度を示す。黒点部1には910eV近傍の銅の強度はほとんど出ない。しかしながら、280eV近傍の炭素の強度は強い。黒色組織は炭素の塊である。一方、黒色組織以外の組織、例えば写真中の符号2の部分では銅の強度が著しく強く、同時に炭素の強度も強い。FEAESは金属の最表面の情報を与える。そして金属は大気中の炭素を容易に吸着する。そのため符号2の部分では炭素の強度が強くでたものと考えられる。
FIG. 7 is a SEM photograph of the acidic copper plating product of the present invention heated to 450 ° C., where the
なお、450℃に加熱した本発明の酸性銅めっき物について、LECOジャパン製の炭素・硫黄分析装置CSLS600を用いて、高周波燃焼赤外線吸光法により含有炭素量の分析を行ったところ、0.018重量%の値が得られた。一方、第2の添加剤を含まない比較例1についても含有炭素量の分析を行ったところ、含有炭素量は0.004重量%であった。 In addition, about the acidic copper plating material of this invention heated to 450 degreeC, when carbon content analysis was performed by the high frequency combustion infrared absorption method using carbon / sulfur analyzer CSLS600 made from LECO Japan, it was 0.018 weight % Values were obtained. On the other hand, when the carbon content was also analyzed for Comparative Example 1 not including the second additive, the carbon content was 0.004% by weight.
図10は、アズデポジットの酸性銅めっき物と、それを450℃で30分間アニールした後(以下、アニール後という)の酸性銅めっき物のX線回折の結果を示す図である。格子定数の変化が著しく検出できる高角度側のCu(222)αhとCu(222)α2とを図示した。Cu(222)αhがアニール後に0.3度程度高角度側に変位している。この格子定数の変位を格子定数で表すと、アズデポジットではd=3.6155Å、アニール後ではd=3.6139Åとなり、格子定数が減少し銅の単位胞が縮んでいることを確認した。 FIG. 10 is a diagram showing the results of X-ray diffraction of an as-deposited acidic copper plating product and the acidic copper plating product after annealing at 450 ° C. for 30 minutes (hereinafter referred to as “annealing”). The Cu (222) αh and Cu (222) α2 on the high angle side where the change of the lattice constant can be detected remarkably are shown. Cu (222) αh is displaced to the high angle side by about 0.3 degrees after annealing. When this displacement of the lattice constant is expressed by the lattice constant, d = 3.6155Å in as-deposit and d = 3.6139Å after annealing, confirming that the lattice constant is reduced and the copper unit cell is contracted.
アズデポジットの銅は、炭素を銅単位胞内に固溶していると考えられる。そのためこの固溶体銅は非平衡状態である。加熱に伴いこの非平衡状態の固溶体銅から炭素を固溶しない平衡状態の銅に変化する。この炭素が拡散して銅粒界の三重点に析出する(図6のb、c、dおよび図7の黒色組織)。この熱処理に伴う非平衡銅から平衡銅への単位胞の収縮が、従来のめっき銅と比べて線膨張係数が低い銅が発現したメカニズムであると考えられる。 The as-deposited copper is considered to have a solid solution of carbon in the copper unit cell. Therefore, this solid solution copper is in a non-equilibrium state. With heating, the non-equilibrium solid solution copper changes to an equilibrium copper that does not dissolve carbon. This carbon diffuses and precipitates at the triple point of the copper grain boundary (b, c, d in FIG. 6 and black structure in FIG. 7). It is considered that the contraction of the unit cell from the nonequilibrium copper to the equilibrium copper accompanying the heat treatment is a mechanism in which copper having a lower linear expansion coefficient than that of the conventional plated copper is developed.
本発明によれば、めっき物の熱膨張を抑制することの可能な酸性銅めっき液を提供することが可能となる。これにより、低熱膨張性の要求される、配線や放熱板等の電子デバイス用の銅材料を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide an acidic copper plating solution capable of suppressing the thermal expansion of a plated product. Thereby, it becomes possible to provide the copper material for electronic devices, such as wiring and a heat sink, in which low thermal expansion is required.
10 測定セル
11 石英棒
12 銅めっき物パイプ
13,14 検出棒
20 サンプルステージ
21 セラミックヒータ
22 カーボンプレート
23 セラミックサポート
24,25 クランプ
26、27 熱電対
28 サンプル
DESCRIPTION OF
Claims (15)
2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸、2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸ナトリウム二水和物、エチレンチオ尿素、およびポリ(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド)の部分2−メルカプト−5−ベンズイミダゾールスルホン酸塩からなる群から選択される少なくとも1種の第2の添加剤と、
硫黄原子含有有機化合物からなる第3の添加剤と、を含み、
銅濃度が10〜60g/Lであり、硫酸濃度が10〜200g/Lであり、90mg/L以下の塩化物イオンを含む、酸性銅めっき液。 A first additive comprising a cationic polymer;
2-mercapto-5-benzimidazolesulfonic acid, 2-mercapto-5-benzimidazole sodium sulfonate dihydrate, ethylenethiourea, and poly (diallyldimethylammonium chloride) moiety 2-mercapto-5-benzimidazolesulfonic acid At least one second additive selected from the group consisting of salts;
A third additive comprising a sulfur atom-containing organic compound,
An acidic copper plating solution having a copper concentration of 10 to 60 g / L, a sulfuric acid concentration of 10 to 200 g / L, and containing chloride ions of 90 mg / L or less.
前記シリコン貫通電極を作製する工程が、
一方の主面上にトランジスタが形成されたシリコン基板の該一方の主面に非貫通ビアを形成する工程と、
少なくとも前記非貫通ビアに、請求項1記載の酸性銅めっき液を用いる電気めっきにより銅めっきする工程と、
前記シリコン基板の他方の主面を研磨して、前記非貫通ビアに充填された銅を露出させて前記シリコン貫通電極を形成する工程と、を含む、該半導体デバイスの製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device having a through silicon via,
The step of producing the silicon through electrode comprises
Forming a non-through via in the one main surface of the silicon substrate having a transistor formed on one main surface;
The step of copper plating by electroplating using the acidic copper plating solution according to claim 1 at least on the non-through via,
Polishing the other main surface of the silicon substrate to expose the copper filled in the non-penetrating via to form the silicon through electrode, and a method for manufacturing the semiconductor device.
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