有机酸型粗化微蚀液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机酸型粗化微蚀液及其制备方法。有机酸型粗化微蚀液包括有机酸、卤离子、铜离子、络合剂和粗化添加剂，所述卤离子由卤离子源提供，所述铜离子由铜离子源提供。本发明专利技术的这种有机酸型粗化微蚀液中含有浓度为0.0001g/L~2g/L的粗化添加剂，粗化添加剂可以平衡不同铜层的化学电位，使其具有和底铜有大致相同的粗化能力，从而减少顶铜与底铜的蚀刻速率差，从而减少侧面蚀刻，可以保护侧壁的铜不被侵蚀，再结合络合剂维持溶液的稳定性，从而改善了侧蚀，保证了铜层在介电衬底上的附着力。的附着力。的附着力。

【技术实现步骤摘要】
有机酸型粗化微蚀液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及印制线路、IC载板以及含铜半导体晶元的制备领域，尤其是涉及一种有机酸型粗化微蚀液及其制备方法。

技术介绍

[0002]提高导体铜与介电材料之间的附着力是印制线路板、IC载板和含铜半导体晶元制造工艺中提高良率的关键工艺。常见提高铜与介电聚合物之间的附着力的方法有机械刷磨、喷砂、火山灰和化学微蚀粗化等。其中化学微蚀粗化是应用最为普遍的方法。化学粗化微蚀就是通过化学腐蚀在铜面形成均匀的粗化，增加铜与介电聚合物之间的接触面积，依此提高铜与介电聚合物之间的锚合力。按照成分的不同，粗化微蚀液分为硫酸
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双氧水体系和有机酸
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氯化铜体系。
[0003]随着图形线路的线宽/线距和厚度的持续小型化，传统的常规的粗化微蚀液渐渐无法满足使用要求。如在半加成工艺中（SAP），图形线路的生产方法：首先在介电衬底上涂覆一层导电层的晶种层，晶涂覆的方法包括溅射或者化学镀；然后在晶种层上形成图案化的抗蚀层，并通过在晶种层上沉积一层电镀铜，然后通过差分蚀刻形成所需的电路图形。由于工艺不同晶种层与电镀铜晶体结构不同。在改良的半加成工艺中（m
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SAP）工艺中制造图形线路存在类似的问题，首先通过减铜在覆铜板表面来制造第一层，然后沉积一层电镀层；两层具有不同的晶体结构。采用传统的化学粗化液处理上述含有不同的晶体结构的铜图形线路时，会因为底层铜层的腐蚀速率快造成侧蚀，导致铜层在介电衬底上附着力不足。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种可以解决上述问题的有机酸型粗化微蚀液及其制备方法。
[0005]一种有机酸型粗化微蚀液，包括有机酸、卤离子、铜离子、络合剂和粗化添加剂，所述卤离子由卤离子源提供，所述铜离子由铜离子源提供；所述粗化添加剂的浓度为0.0001g/L~2g/L，所述粗化添加剂包括小分子唑类衍生物和含胺基脲的聚合物，所述小分子唑类衍生物和所述含胺基脲的聚合物的质量浓度之比为1~4:4~1，所述小分子唑类衍生物的碳原子数为1~16。
[0006]在一个实施例中，所述粗化添加剂的浓度为0.001g/L~0.2g/L。
[0007]在一个实施例中，所述小分子唑类衍生物选自苯并噻二唑、苯并咪唑、苯并三氮唑、2
‑
乙基苯并咪唑、2
‑
巯基噻唑和1H
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咪唑并[4 ,5
‑
b]吡咯中的至少一种；所述含胺基脲的聚合物选自烷基二甲基氯化铵与二氧化硫共聚的季铵盐以及二胺基脲聚合物中的至少一种。
[0008]在一个实施例中，所述小分子唑类衍生物和所述含胺基脲的聚合物的质量浓度之比为1~2:2~1。
[0009]在一个实施例中，所述有机酸的浓度为10g/L~200g/L，所述卤离子的浓度为1g/L~
100g/L，所述铜离子的浓度为1g/L~100g/L，所述络合剂的浓度为0.0001g/L~0.1g/L。
[0010]在一个实施例中，所述有机酸的浓度为20g/L~180g/L，所述有机酸选自甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、亚氨基二琥珀酸、一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸和酪氨酸中的至少两种。
[0011]在一个实施例中，所述卤离子为氯离子，所述卤离子的浓度为15g/L~85g/L，所述卤离子源选自氯化钠、氯化钙、氯化钾、氯化铵、氯化锌和氯化铁中的一种或二种。
[0012]在一个实施例中，所述铜离子的浓度为10g/L~50g/L，所述铜离子源选自硫酸铜、氯化铜、溴化铜和四水合甲酸铜中的至少一种。
[0013]在一个实施例中，所述络合剂的浓度为0.001g/L~0.1g/L，所述络合剂为含有胺基的化合物，所述含有胺基的化合物选自甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的至少一种。
[0014]一种上述的有机酸型粗化微蚀液的制备方法，包括如下步骤：称取铜离子源、有机酸和卤离子源，依次加入去离子水中搅拌溶解得到第一溶液；称取粗化添加剂和络合剂并溶解到所述第一溶液中，得到第二溶液；以及将所述第二溶液定容，使得所述粗化添加剂的浓度为0.0001g/L~0.2g/L，得到所需要的有机酸型粗化微蚀液。
[0015]这种有机酸型粗化微蚀液包括有机酸、卤离子、铜离子、络合剂和粗化添加剂，粗化添加剂可以保护线路侧面蚀刻、平衡不同铜层与底铜粗化能力，络合剂可以维持溶液稳定。
[0016]传统的有机酸型粗化液会使铜表面活化，形成有利于产生孔蚀的环境，进而加速铜表面发生的孔蚀现象，产生蜂窝状结构，最终演变成粗糙的表面形貌。
[0017]本专利技术的这种有机酸型粗化微蚀液中含有浓度为0.0001g/L~0.2g/L的粗化添加剂，粗化添加剂可以平衡不同铜层的化学电位，使其具有和底铜有大致相同的粗化能力，从而减少顶铜与底铜的蚀刻速率差，从而减少侧面蚀刻，可以保护侧壁的铜不被侵蚀，再结合络合剂维持溶液的稳定性，从而改善了侧蚀，保证了铜层在介电衬底上的附着力。
[0018]此外，含胺基脲的聚合物可以在铜层表面形成致密的凹凸表面，同时还能够维持溶液的稳定性。
[0019]本专利技术的这种有机酸型粗化微蚀液还减少了对设备的腐蚀及损害，避免了粗化过程中侧蚀造成的电阻变高，信号传输减弱的缺点，同时蚀刻速率及槽液化学组成稳定，使用寿命长。
[0020]本专利技术的这种有机酸型粗化微蚀液可以在铜表面形成均匀的粗化层，同时可大幅降低因铜层晶体结构差异造成的侧蚀缺陷，不同铜结构可以形成均匀的粗化结构，减少因晶体结构造成的侧蚀。本专利技术的这种有机酸型粗化微蚀液适用于载板或类载板领域关于改善超细图形线路MSAP工艺侧蚀现象的的铜面粗化微蚀刻液。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
[0022]其中：图1为一实施方式的有机酸型粗化微蚀液的制备方法的流程图。
[0023]图2为实施例1的有机酸型粗化微蚀液处理铜线路基板后的铜线路基板剖面图。
[0024]图3为实施例2的有机酸型粗化微蚀液处理铜线路基板后的铜线路基板剖面图。
[0025]图4为实施例3的有机酸型粗化微蚀液处理铜线路基板后的铜线路基板剖面图。
[0026]图5为实施例4的有机酸型粗化微蚀液处理铜线路基板后的铜线路基板剖面图。
[0027]图6为实施例5的有机酸型粗化微蚀液处理铜线路基板后的铜线路基板剖面图。
[0028]图7为对比例1的酸性粗化微蚀刻液处理铜线路基板后的铜线路基板剖面图。
[0029]图8为对比例2的酸性粗化微蚀刻液处理铜线路基板后的铜线路基板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机酸型粗化微蚀液，其特征在于，包括有机酸、卤离子、铜离子、络合剂和粗化添加剂，所述卤离子由卤离子源提供，所述铜离子由铜离子源提供；所述粗化添加剂的浓度为0.0001g/L~2g/L，所述粗化添加剂包括小分子唑类衍生物和含胺基脲的聚合物，所述小分子唑类衍生物和所述含胺基脲的聚合物的质量浓度之比为1~4:4~1，所述小分子唑类衍生物的碳原子数为1~16。2.根据权利要求1所述的有机酸型粗化微蚀液，其特征在于，所述粗化添加剂的浓度为0.001g/L~0.2g/L。3.根据权利要求2所述的有机酸型粗化微蚀液，其特征在于，所述小分子唑类衍生物选自苯并噻二唑、苯并咪唑、苯并三氮唑、2
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乙基苯并咪唑、2
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巯基噻唑和1H
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咪唑并[4 ,5
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b]吡咯中的至少一种；所述含胺基脲的聚合物选自烷基二甲基氯化铵与二氧化硫共聚的季铵盐以及二胺基脲聚合物中的至少一种。4.根据权利要求3所述的有机酸型粗化微蚀液，其特征在于，所述小分子唑类衍生物和所述含胺基脲的聚合物的质量浓度之比为1~2:2~1。5.根据权利要求1~4中任意一项所述的有机酸型粗化微蚀液，其特征在于，所述有机酸的浓度为10g/L~200g/L，所述卤离子的浓度为1g/L~100g/L，所述铜离子的浓度为1g/L~100g/L，所述络合剂的浓度为0.0001g/L~1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨庆，陈修宁，王立中，黄志齐，
申请(专利权)人：昆山市板明电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：