【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体先进封装的，属于半导体。
技术介绍
1、随着技术革新与产品升级，半导体行业从最初的小规模集成电路(ssi)逐步经历过了中规模与大规模集成电路(msi与lsi)发展到了超大规模集成电路(vlsi)与特大规模集成电路(ulsi)阶段。电路密度的不断增加使得集成电路的特征尺寸也随之进入了更高的技术节点，甚至逼近了应用材料的物理极限。
2、为了继续突破半导体芯片小型化、低成本化的技术难点，先进半导体电子封装技术的应用成为了技术革新的新希望。
3、rdl(铜重布线层)技术最早出现是为了解决倒装芯片没有i/o端口面阵列设计的技术难题，但后续在凸点工艺中的应用却逐渐减少。现在rdl(铜重布线层)技术的应用更多在于xy平面的电气延伸。通过rdl(铜重布线层)技术，可以实现增加引脚、代替部分芯内线路、降低成本、提高芯片可靠性等作用。相较过去常用的铝作为互连材料，铜作为互连材料具有低电阻、低功耗、高抗电迁移率、快速响应等优点。
4、因此，在芯片制造中，可靠的rdl(铜重布线层)是至关重要的。为了获得可靠的rdl(铜重布线层)镀层，可以实现紧密结合、低孔隙率、低杂质含量、表面平整的镀液是不可或缺的。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、为了在晶圆的镀层上实现提高镀层结合力、降低孔隙率、表面粗糙度以及杂质含量、提高晶圆片内均一性中的一种或多种效果，本申请提供一种rdl(铜重布线层)铜电镀液，技术方案主要包括以下内容：一种rdl(铜重布线层)
2、所述的铜电镀液中的母液含有二价铜离子、含硫电解质、卤酸。
3、所述的铜电镀液中的母液的二价铜离子选自氯化铜、硝酸铜、碱式碳酸铜、烷基磺酸铜、硫酸铜中的一种或两种，二价铜离子在母液中的含量为0.5-1.5mol/l。二价铜离子在电镀过程中在阴极的导电表面还原形成铜镀层。
4、所述的铜电镀液中的母液的含硫电解质可为硫酸、焦硫酸、亚硫酸、硫酸钾、硫酸氢钾中的一种或多种。母液中的含硫电解质的含量为40-180g/l。含硫电解质可以起到清洁电镀表面、增强镀液导电能力、调节ph值、增强镀液分散能力等多种作用。
5、所述的铜电镀液中的母液的卤酸可为氯化氢、溴化氢、次氯酸、高氯酸中的一种或多种，母液中的卤酸含量为20-150ppm。适合的卤素离子可以帮助加速剂在镀液中发挥作用形成致密、光亮的镀层，也可以促进阳极溶解，稳定镀液中的二价铜离子含量。
6、所述铜电镀液中的母液成分优选硫酸铜、硫酸、氯化氢。
7、所述铜电镀液中的加速剂选自3-巯基-1-丙烷磺酸钠(mps)、n,n-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠(dps)、3，3-硫代双(1-丙烷磺酸盐)(tbps)中的一种或多种，加速剂在母液中的用量为5-50ppm。加速剂与卤素离子共同作用下可以降低阴极极化、加速电镀铜沉积速率、让镀层的晶粒细化从而使得镀层致密。
8、所述铜电镀液中的抑制剂选自聚乙二醇(peg)、丁醇无规聚醚(bpe)、环氧乙烷与环氧丙烷的三嵌段聚合物(epe)、聚丙二醇(ppg)、四氧杂-二磷酸二氢吡咯衍生物(mptd)中的一种或多种。抑制剂在母液的用量为5-800ppm。在氯离子的协同作用下，抑制剂吸附在阴极表面，降低阴极极化、改善阴极表面电流密度分布不均，实现均匀镀层。
9、所述铜电镀液中的整平剂选自ralu plate 2887，n-丁基-n-甲基哌啶溴盐(pp14br)，聚季铵盐-1，聚季铵盐-2，环氧氯丙烷和二甲胺和乙二胺聚合物(环氧多胺聚合物)中的一种或多种。其中ralu plate 2887采购自德国拉西格公司，n-丁基-n-甲基哌啶溴盐(pp14br)由自己合成，聚季铵盐-1与聚季铵盐-2采购自湖北实顺生物科技有限公司，环氧氯丙烷和二甲胺和乙二胺聚合物采购自郑州阿尔法化工有限公司。整平剂在母液中的用量为5-500ppm。整平剂在阴极表面电流密度高的区域吸附，实现对铜还原的抑制作用。
10、所述铜电镀液中的助溶剂选自乙二醇、二乙二醇、1，2-丙二醇、三乙醇胺、单乙醇胺中的一种或多种。助溶剂在母液中的用量为5-3500ppm。助溶剂在溶液中帮助溶解度较低或者溶解性较差的物质保持均匀分散，本专利技术的这一些溶剂可以实现加速原料在溶液中混合过程。
11、所述铜电镀液中的润湿剂选自丁二酸二己酯磺酸钠、丁二酸二辛酯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。润湿剂在母液中的用量为5-5000ppm。润湿剂降低溶液的表面张力，有利于电镀液在阴极表面浸润。
12、本申请提供了一种所述铜电镀液的制备方法，包括如下步骤：将铜电镀液中的几种成分按照添加量混合均匀。
13、本申请提供了一种所述铜电镀液的使用方法，包括如下步骤：
14、(1)将需要电镀的衬底进行必要的前处理后与铜电镀液接触
15、(2)根据需要的电镀结果施加电流。
16、步骤(1)中所述衬底可为本领域常见的任何衬底。
17、步骤(2)中所述的电流密度可为本领域内常用范围内的参数，较佳为0.1-10asd。
18、步骤(2)中所属的电镀时间可为本领域内常用范围内的参数，较佳为60-600s。
19、步骤(2)中所属的电镀温度可为本领域内常用范围内的参数，较佳为20-35℃。
20、在本领域通识内，上述条件可任意组合得到本申请较佳的实例。
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1.一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，所述电镀液中含有以下组分：母液、加速剂、抑制剂、整平剂、助溶剂、润湿剂。
2.根据权利要求1所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，母液中含有二价铜离子、含硫电解质、卤酸。
3.根据权利要求2所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，母液中的二价铜离子选自氯化铜、硝酸铜、碱式碳酸铜、烷基磺酸铜、硫酸铜中的一种或两种，母液中的二价铜离子浓度为0.5-1.5mol/L。
4.根据权利要求2所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，母液中的含硫电解质选自硫酸、焦硫酸、亚硫酸、硫酸钾、硫酸氢钾中的一种或多种，母液中的含硫电解质的用量为40-180g/L。
5.根据权利要求2所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，母液中的卤酸选自氯化氢、溴化氢、次氯酸、高氯酸中的一种或多种，母液中的卤素含量为20-150ppm。
6.根据权利要求1所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，加速剂选自3-巯基-1-丙烷磺酸钠(MPS)、N,N-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠(DPS)、3，3-硫代双(1-丙
7.根据权利要求1所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，抑制剂选自聚乙二醇(PEG)、丁醇无规聚醚(BPE)、环氧乙烷与环氧丙烷的三嵌段聚合物(EPE)、聚丙二醇(PPG)、四氧杂-二磷酸二氢吡咯衍生物(MPTD)中的一种或多种，抑制剂在母液中的用量为5-800ppm。
8.根据权利要求1所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，整平剂选自RaluPlate 2887，N-丁基-N-甲基哌啶溴盐(PP14Br)，聚季铵盐-1，聚季铵盐-2，环氧氯丙烷和二甲胺和乙二胺聚合物中的一种或多种，整平剂在母液中的用量为5-500ppm。
9.根据权利要求1所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，助溶剂选自乙二醇、二乙二醇、1，2-丙二醇、三乙醇胺、单乙醇胺中的一种或多种，助溶剂在母液中的用量为5-3500ppm。
10.根据权利要求1所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，润湿剂选自丁二酸二己酯磺酸钠、丁二酸二辛酯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种，润湿剂在母液中的用量为5-5000ppm。
...【技术特征摘要】
1.一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，所述电镀液中含有以下组分：母液、加速剂、抑制剂、整平剂、助溶剂、润湿剂。
2.根据权利要求1所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，母液中含有二价铜离子、含硫电解质、卤酸。
3.根据权利要求2所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，母液中的二价铜离子选自氯化铜、硝酸铜、碱式碳酸铜、烷基磺酸铜、硫酸铜中的一种或两种，母液中的二价铜离子浓度为0.5-1.5mol/l。
4.根据权利要求2所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，母液中的含硫电解质选自硫酸、焦硫酸、亚硫酸、硫酸钾、硫酸氢钾中的一种或多种，母液中的含硫电解质的用量为40-180g/l。
5.根据权利要求2所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，母液中的卤酸选自氯化氢、溴化氢、次氯酸、高氯酸中的一种或多种，母液中的卤素含量为20-150ppm。
6.根据权利要求1所述的一种铜重布线层铜电镀液，其特征在于，加速剂选自3-巯基-1-丙烷磺酸钠(mps)、n,n-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠(dps)、3，3-硫代双(1-丙烷磺酸盐)(tbps...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺兆波，雷康乐，叶瑞，秦祥，张演哲，黄健飞，付艳梅，李文飞，
申请(专利权)人：湖北兴福电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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