镀液及镀覆方法技术

技术编号:6939283 阅读:206 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供在导体层的表面上沉积铜的铜电镀液,其含有整平剂,该整平剂是某些咪唑与某些环氧化合物的反应产物。还公开了使用这种铜电镀液沉积铜的方法。提供了一种或多种含氮化合物与一种或多种如结构式(I)或(II)所示的含环氧的化合物的反应产物,其中Y1和Y2分别选自H和(C1-C4)烷基;Z是Ar、R12OArOR12、(R13O)aAr(OR13)a、Cy、R12CyR12或者(R13O)aCy(OR13)a;r=1-4;Ar=(C6-C18)芳基;Cy=(C5-C12)环烷基;每个R12表示(C1-C8)烷基;每个R13表示(C2-C6)亚烷基氧基;每个a=1-10;并且A表示C5-C12环烷基。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电镀金属领域。特别地,本专利技术涉及电镀铜领域。
技术介绍
电镀具有金属涂层的工件的方法通常涉及在镀液内两电极间流通电流,其中工件作为电极中的一个被镀覆。典型的酸性铜镀覆液包括溶解的铜(通常是硫酸铜)、浓度足以给予镀液足够的电导率的酸性电解质如硫酸以和促进镀覆均勻性和金属沉积质量的适当添加剂。这种添加剂包括促进剂、整平剂和抑制剂等。铜电镀液用于不同的工业用途中,例如装饰性和防腐蚀性的涂层,以及电子工业, 特别是印刷电路板和半导体制造。对于印刷电路板,铜被电镀于印刷电路板表面的选择部分上、盲孔之中和穿过电路板基体材料表面之间的通孔的壁上。在铜被电镀于通孔的壁上之前,首先通过例如化学镀金属沉积对通孔的壁进行导电处理。镀覆的通孔提供从一个板表面到另一个表面的导电路径。对于半导体的生产,铜被电镀于包含如通孔、沟槽或其结合的各种功能元件的晶片表面上。通孔和沟槽的金属化用以使半导体设备的不同层之间具有导电性。在镀覆的特定领域内,如印刷电路板(“PCBs”)的电镀,公知的是在电镀液中使用促进剂和/或整平剂以在基板表面上形成均勻的金属层是至关重要的。电镀具有不规则表面状况的基板是特别困难的。在电镀过程中沿着不规则的表面通常会发生电压降变化,这将导致不均勻的金属沉积。电压降变化(voltage drop variation)相对较大的地方镀层不规则的程度越大,也就是说,表面的不规则程度越明显。结果在这种不规则的表面上观察到较厚的金属沉积,称做过镀(overplating)。因此,大体上厚度均勻的金属层通常是电子设备生产中的具有挑战性的步骤。通常在铜电镀液中使用整平剂以使得电子设备上的铜层大体上均勻或平整。加强电子设备的功能性与便携性相结合的趋势带动了 PCB的小型化。传统的具有贯通孔互连通孔的多层PCB并不总是实际的解决办法。另一种方式是开发使用盲孔的高密度互连,例如顺序内建技术。使用盲孔的方法的一个目的是孔填充的最大化,同时横过 (across)基板表面的铜沉积物厚度的变化最小。当PCB既有贯通孔又有盲孔的时候是特别具有挑战性的。通常,在铜镀覆液中使用的整平剂使在基板表面的沉积物具有更好的均勻性,但是会使电镀液的分散能力(throwing power)变差。分散能力定义为铜层在孔中心的厚度与其在表面的厚度的比值。生产出的较新型PCB包括贯通孔和盲孔。目前的镀液添加剂 (特别是目前的整平剂)不能使在基板上提供平整的铜沉积并且有效地填充贯通孔和/或盲孔。例如,美国专利US7,374,625 (Hayashi等人)公开了一种通过由含有整平剂的铜电镀液电镀铜制备平整铜沉积物的方法,其中整平剂是特定未取代杂环胺与包含亚烷氧基 (alkylenoxy)键的聚环氧化物(poly印oxide)化合物的反应产物。即使使用了这种整平剂,并不总能制备得到基板表面上以及填充贯通孔或盲孔上的平整且无结节的铜沉积物。 因此,本领域需要在用于PCB生产过程中加入铜电镀液中的能够实现均勻铜沉积物而不会明显影响镀液分散能力的整平剂,也就是说,镀液有效地填充盲孔和贯通孔。
技术实现思路
本专利技术提供了一种或多种含氮化合物与一种或多种如结构式(I)或(II)所示的含环氧的化合物的反应产物权利要求1. 一种或多种含氮化合物与一种或多种如结构式(I)或(II)所示的含环氧的化合物的反应产物2.根据权利要求1所述的反应产物,其中含氮化合物选自安、酰胺、脲、胍、尿嘧啶、硫脲嘧啶、吡咯烷、咪唑、三唑、四唑、苯并咪唑、苯并三唑、哌啶、吗啉、哌嗪、吡啶、聰唑、苯并 P 唑、嘧啶、喹啉和异喹啉。3.根据权利要求1所述的反应产物,其中Z是Ar、R12OArOR12、(R13O)aAr(OR13)a^ I^CyR12。4.根据权利要求1所述的反应产物,其中A表示C8-Cltl环烷基。5.根据权利要求1所述的反应产物,其中Y1和Y2都是H。6.一种铜电镀液,所述铜电镀液包括铜离子源,电解质和作为整平剂的权利要求1的反应产物。7.根据权利要求1所述的铜电镀液,进一步包括第二整平剂。8.一种在基板上沉积铜的方法,所述方法包括使基板与权利要求6的铜电镀液相接触,并且在足以在基板上沉积铜层的一段时间内施加电流密度。9.根据权利要求8所述的方法,其中所述基板是印刷电路板。10.根据权利要求9所述的方法,其中所述印刷电路板包括贯通孔。全文摘要提供在导体层的表面上沉积铜的铜电镀液,其含有整平剂,该整平剂是某些咪唑与某些环氧化合物的反应产物。还公开了使用这种铜电镀液沉积铜的方法。提供了一种或多种含氮化合物与一种或多种如结构式(I)或(II)所示的含环氧的化合物的反应产物,其中Y1和Y2分别选自H和(C1-C4)烷基;Z是Ar、R12OArOR12、(R13O)aAr(OR13)a、Cy、R12CyR12或者(R13O)aCy(OR13)a;r=1-4;Ar=(C6-C18)芳基;Cy=(C5-C12)环烷基;每个R12表示(C1-C8)烷基;每个R13表示(C2-C6)亚烷基氧基;每个a=1-10;并且A表示C5-C12环烷基。文档编号C08G59/24GK102276796SQ201110121339公开日2011年12月14日 申请日期2011年3月15日 优先权日2010年3月15日专利技术者Z·I·尼亚齐比托瓦 申请人:罗门哈斯电子材料有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种或多种含氮化合物与一种或多种如结构式(I)或(II)所示的含环氧的化合物的反应产物其中Y1和Y2分别选自H和(C1-C4)烷基;Z是Ar、R12OArOR12、(R13O)aAr(OR13)a、Cy、R12CyR12或者(R13O)aCy(OR13)a;r=1-4;Ar=(C6-C18)芳基;Cy=(C5-C12)环烷基;每个R12表示(C1-C8)烷基;每个R13表示(C2-C6)亚烷基氧基;每个a=1-10;并且A表示C5-C12环烷基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:Z·I·尼亚齐比托瓦
申请(专利权)人:罗门哈斯电子材料有限公司
类型:发明
国别省市:US

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