本发明专利技术涉及一种用于增加金属、金属合金或金属氧化物的表面与有机材料的表面之间的粘附强度的方法，所述方法包括使所述金属、金属合金或金属氧化物的至少一部分与特定唑硅烷化合物、特定唑硅烷寡聚物或包含所述化合物和/或所述寡聚物的混合物接触作为主要步骤。此外，本发明专利技术涉及所述特定唑硅烷化合物、所述特定唑硅烷寡聚物或所述混合物在用于增加金属、金属合金或金属氧化物的表面与有机材料的表面之间的粘附强度的方法中的用途。表面之间的粘附强度的方法中的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增加金属与有机材料之间的粘附强度的方法
[0001]本专利技术涉及一种用于增加金属、金属合金或金属氧化物的表面与有机材料的表面之间的粘附强度的方法，所述方法包括使所述金属、金属合金或金属氧化物的至少一部分与特定唑硅烷化合物、特定唑硅烷寡聚物或包含所述化合物和/或所述寡聚物的混合物接触作为主要步骤。此外，本专利技术涉及所述特定唑硅烷化合物、所述特定唑硅烷寡聚物或所述混合物在用于增加金属、金属合金或金属氧化物的表面与有机材料的表面之间的粘附强度的方法中的用途。
技术介绍
[0002]在集成电路(IC)衬底生产中使用的半加成法堆积(build up)顺序中，关键任务之一是在相邻层之间形成牢固粘附接合，所述相邻层本质上没有自然粘附力。此处的基本挑战是在用于堆积层或最终阻焊层涂层的金属迹线与介电材料之间形成牢固接合，而不会对最终产品性能产生不利影响。
[0003]在过去，最常用粘附促进剂体系使金属表面高度粗糙化；然后，所述粗糙化表面可充当与介电材料(例如有机树脂体系)和金属迹线形成机械接合的关键。然而，基于金属表面积的最大增加以移除最少量金属的此类型体系现在已不再被接受。随着导体特征变得越来越小，形成具有期望的线和空间公差的可靠结构变得越来越具有挑战性，因此完全不希望引入基于高度表面粗糙化的粘附促进步骤。
[0004]此外，现在面临的第二个挑战是到来的5G系统，其中信号完整性与表面粗糙化之间存在很强的关系。随着电信号的数据传输的频率和速率增加，电信号路径移入金属迹线的最外表层(outer most skin)。显然，若此“表层(skin)”经过高度粗糙化以增加与堆积层的粘附力，则一些信号丢失或减慢的风险要高得多。因任何此类损耗，则也会损害在所需高频范围内进行的能力。
[0005]为克服这些挑战，期望开发一种用于处理金属表面和/或介电材料的方法，其中在不蚀刻和/或粗糙化金属表面的情况下增加两种材料之间的粘附。
[0006]唑硅烷化合物常用于电子组件的制造中，特别是表面处理溶液中，例如用于处理金属表面和有机材料表面，作为进一步加工步骤的准备。
[0007]US 2016/0368935 A1涉及一种唑硅烷化合物，和使用所述唑硅烷化合物的表面处理溶液，表面处理方法及其用途。
[0008]JP 2018016865 A公开一种包含硅烷化合物的三唑表面处理剂。
[0009]JP 2014240522 A涉及一种铜表面处理液、表面处理方法及其用途。
[0010]JP H06279461 A涉及一种用于印刷电路板的覆铜层压板的铜箔的表面处理剂。
[0011]文章“3
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氨基
‑5‑
巯基
‑
1,2,4
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三唑掺杂的3
‑
缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷基溶胶
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凝胶涂层对铜的腐蚀防护”，《化学中间体研究杂志》(Journal of Research on Chemical Intermediates)，第42卷，第2期，第1315页到第1328页，2015公开有关通过在铜表面上方形成溶胶
‑
凝胶涂层来腐蚀防护中性介质中的铜的研究。其公开铜上的3
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氨基
‑5‑
巯基
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1,2,4
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三唑掺杂的3
‑
缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷基溶胶
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凝胶涂层形成与铜的硫醇盐键。
技术实现思路
[0012]基于上述问题，因此本专利技术的目的欲提供一种用于处理金属表面和/或介电材料的方法，其中增加两种材料之间的粘附，优选地无需蚀刻和/或粗糙化金属表面。
具体实施方式
[0013]上述目的是通过一种用于增加金属、金属合金或金属氧化物的表面与有机材料的表面之间的粘附强度的方法来解决，所述方法包括按此顺序的以下步骤：
[0014](i)提供衬底，所述衬底的至少一侧上包含金属、金属合金或金属氧化物，
[0015](ii)使所述金属、金属合金或金属氧化物的至少一部分与以下接触
[0016]A)式(I)唑硅烷化合物
[0017][0018]其中
[0019]X表示NH2、NH(NH2)、NH(NHU)、SH、SCH3、OCH3、NHU或SU，
[0020]Y表示NH、N(NH2)、N(NHU)或S，
[0021]U独立地表示CH2‑
CH(OH)
‑
CH2‑
O
‑
(CH2)
n
‑
Si(OR)3，R独立地为(CH2‑
CH2‑
O)
m
‑
Z，其中独立地
[0022]n为1到12之间的整数，
[0023]m为0、1、2、3或4，且
[0024]Z表示H或C1到C5烷基，
[0025]和/或
[0026]B)唑硅烷寡聚物，其是通过使式(I)唑硅烷化合物在水的存在下彼此反应，使得所述唑硅烷寡聚物包含至少一个硅
‑
氧
‑
硅部分而获得，
[0027]其中在用于所述反应以形成唑硅烷寡聚物的式(I)化合物中
[0028]X表示H、CH3、NH2、NH(NH2)、NH(NHU)、SH、SCH3、OCH3、NHU或SU，且
[0029]Y和U具有上文给出的含义，
[0030]和
[0031](iii)施加有机材料，使得在步骤(ii)期间与唑硅烷化合物和/或唑硅烷寡聚物接触的金属、金属合金或金属氧化物的至少一部分与所施加的有机材料接触。
[0032]我们的实验令人惊讶地显示，可增加金属、金属合金或金属氧化物与有机材料之间的粘附强度，而无需蚀刻或明显移除金属、金属合金或金属氧化物。在本专利技术方法的步骤(ii)期间，金属、金属合金或金属氧化物的总表面积没有增加而是保持恒定。换句话说，在步骤(ii)之后，金属、金属合金或金属氧化物的总表面积与步骤(ii)的开始相比基本上相
同。这将本专利技术方法与许多已知方法(特别是蚀刻方法)区分开，许多已知方法(特别是蚀刻方法)的目的是通过粗糙化来增加总表面积。因此，本专利技术方法是非蚀刻方法。
[0033]我们的实验还令人惊讶地显示，由于式(I)唑硅烷化合物和唑硅烷寡聚物的侧链(U)中的OH基团，在极性溶剂中的溶解度增加(与其中OH基团经氢置换的式(I)化合物或唑硅烷寡聚物相比)。因此，过量唑硅烷化合物或唑硅烷寡聚物可在步骤(ii)之后通过常规湿化学方法移除，且不必进行等离子体处理。
[0034]优选的是本专利技术方法，其中在步骤(i)中，金属、金属合金或金属氧化物包括金属、金属合金或金属氧化物电路，优选为金属、金属合金或金属氧化物电路。在这种情况下，金属、金属合金或金属氧化物合金经结构化。其优选意指有机材料同时暴露于同一侧非导电(优选有机)区域和导电金属、金属合金本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于增加金属、金属合金或金属氧化物的表面与有机材料的表面之间的粘附强度的方法，所述方法包括按此顺序的以下步骤：(i)提供衬底，所述衬底的至少一侧上包含所述金属、金属合金或金属氧化物，(ii)使所述金属、金属合金或金属氧化物的至少一部分与以下接触A)式(I)唑硅烷化合物其中X表示NH2、NH(NH2)、NH(NHU)、SH、SCH3、OCH3、NHU或SU，Y表示NH、N(NH2)、N(NHU)或S，U独立地表示CH2‑
CH(OH)
‑
CH2‑
O
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(CH2)
n
‑
Si(OR)3，R独立地为(CH2‑
CH2‑
O)
m
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Z，其中独立地n为1到12之间的整数，m为0、1、2、3或4，且Z表示H或C1到C5烷基，和/或B)唑硅烷寡聚物，其是通过使所述式(I)唑硅烷化合物在水的存在下彼此反应，使得所述唑硅烷寡聚物包含至少一个硅
‑
氧
‑
硅部分而获得，其中在用于所述反应以形成所述唑硅烷寡聚物的所述式(I)化合物中X表示H、CH3、NH2、NH(NH2)、NH(NHU)、SH、SCH3、OCH3、NHU或SU，且Y和U具有上文给出的含义，和(iii)施加所述有机材料，使得在步骤(ii)期间与所述唑硅烷化合物和/或所述唑硅烷寡聚物接触的所述金属、金属合金或金属氧化物的所述至少一部分与所述所施加的有机材料接触。2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)中使用所述式(I)唑硅烷化合物和/或所述唑硅烷寡聚物的水溶液，和其中所述水溶液优选包含基于所述水溶液的总重量至少51重量％的水。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述水溶液另外包含一种或多于一种水可混溶性有机溶剂。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述一种或多于一种水可混溶性有机溶剂包括水可混溶性有机溶剂，其选自由C1到C4醇、二醇醚及其混合物组成的群组，优选选自由以下组成的群组
‑
C1到C3醇，
‑
HO
‑
(CH2‑
CH2‑
O)
m
‑
Z，其中m为1、2、3或4，优选1或2，且
Z表示C1到C5烷基，优选C3到C5烷基，及其混合物，更优选地选自由甲醇、二乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚及其混合物组成的群，甚至更优选地选自由二乙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚及其混合物组成的群组。5.根据权利要求2到4中任一权利要求所述的方法，其中所述唑...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐志孟，F，
申请(专利权)人：德国艾托特克公司，
类型：发明
国别省市：
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