鍍液及鍍覆方法
2023-06-14 22:05:41
專利名稱：鍍液及鍍覆方法
技術領域：
本發明涉及電鍍金屬領域。特別地，本發明涉及電鍍銅領域。
背景技術：
電鍍具有金屬塗層的工件的方法通常涉及在鍍液內兩電極間流通電流，其中工件作為電極中的一個被鍍覆。典型的酸性銅鍍覆液包括溶解的銅(通常是硫酸銅)、濃度足以給予鍍液足夠的電導率的酸性電解質如硫酸以和促進鍍覆均勻性和金屬沉積質量的適當添加劑。這種添加劑包括促進劑、整平劑和抑制劑等。銅電鍍液用於不同的工業用途中，例如裝飾性和防腐蝕性的塗層，以及電子工業， 特別是印刷電路板和半導體製造。對於印刷電路板，銅被電鍍於印刷電路板表面的選擇部分上、盲孔之中和穿過電路板基體材料表面之間的通孔的壁上。在銅被電鍍於通孔的壁上之前，首先通過例如化學鍍金屬沉積對通孔的壁進行導電處理。鍍覆的通孔提供從一個板表面到另一個表面的導電路徑。對於半導體的生產，銅被電鍍於包含如通孔、溝槽或其結合的各種功能元件的晶片表面上。通孔和溝槽的金屬化用以使半導體設備的不同層之間具有導電性。在鍍覆的特定領域內，如印刷電路板(「PCBs」)的電鍍，公知的是在電鍍液中使用促進劑和/或整平劑以在基板表面上形成均勻的金屬層是至關重要的。電鍍具有不規則表面狀況的基板是特別困難的。在電鍍過程中沿著不規則的表面通常會發生電壓降變化，這將導致不均勻的金屬沉積。電壓降變化(voltage drop variation)相對較大的地方鍍層不規則的程度越大，也就是說，表面的不規則程度越明顯。結果在這種不規則的表面上觀察到較厚的金屬沉積，稱做過鍍(overplating)。因此，大體上厚度均勻的金屬層通常是電子設備生產中的具有挑戰性的步驟。通常在銅電鍍液中使用整平劑以使得電子設備上的銅層大體上均勻或平整。加強電子設備的功能性與便攜性相結合的趨勢帶動了 PCB的小型化。傳統的具有貫通孔互連通孔的多層PCB並不總是實際的解決辦法。另一種方式是開發使用盲孔的高密度互連，例如順序內建技術。使用盲孔的方法的一個目的是孔填充的最大化，同時橫過 (across)基板表面的銅沉積物厚度的變化最小。當PCB既有貫通孔又有盲孔的時候是特別具有挑戰性的。通常，在銅鍍覆液中使用的整平劑使在基板表面的沉積物具有更好的均勻性，但是會使電鍍液的分散能力(throwing power)變差。分散能力定義為銅層在孔中心的厚度與其在表面的厚度的比值。生產出的較新型PCB包括貫通孔和盲孔。目前的鍍液添加劑 (特別是目前的整平劑)不能使在基板上提供平整的銅沉積並且有效地填充貫通孔和/或盲孔。例如，美國專利US7，374，625 (Hayashi等人)公開了一種通過由含有整平劑的銅電鍍液電鍍銅製備平整銅沉積物的方法，其中整平劑是特定未取代雜環胺與包含亞烷氧基 (alkylenoxy)鍵的聚環氧化物(poly印oxide)化合物的反應產物。即使使用了這種整平劑，並不總能製備得到基板表面上以及填充貫通孔或盲孔上的平整且無結節的銅沉積物。 因此，本領域需要在用於PCB生產過程中加入銅電鍍液中的能夠實現均勻銅沉積物而不會明顯影響鍍液分散能力的整平劑，也就是說，鍍液有效地填充盲孔和貫通孔。
發明內容
本發明提供了一種或多種含氮化合物與一種或多種如結構式(I)或(II)所示的含環氧的化合物的反應產物
權利要求
1. 一種或多種含氮化合物與一種或多種如結構式(I)或(II)所示的含環氧的化合物的反應產物
2.根據權利要求1所述的反應產物，其中含氮化合物選自安、醯胺、脲、胍、尿嘧啶、硫脲嘧啶、吡咯烷、咪唑、三唑、四唑、苯並咪唑、苯並三唑、哌啶、嗎啉、哌嗪、吡啶、聰唑、苯並 P 唑、嘧啶、喹啉和異喹啉。
3.根據權利要求1所述的反應產物，其中Z是Ar、R12OArOR12、(R13O)aAr(OR13)a^ I^CyR12。
4.根據權利要求1所述的反應產物，其中A表示C8-Cltl環烷基。
5.根據權利要求1所述的反應產物，其中Y1和Y2都是H。
6.一種銅電鍍液，所述銅電鍍液包括銅離子源，電解質和作為整平劑的權利要求1的反應產物。
7.根據權利要求1所述的銅電鍍液，進一步包括第二整平劑。
8.一種在基板上沉積銅的方法，所述方法包括使基板與權利要求6的銅電鍍液相接觸，並且在足以在基板上沉積銅層的一段時間內施加電流密度。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述基板是印刷電路板。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述印刷電路板包括貫通孔。
全文摘要
提供在導體層的表面上沉積銅的銅電鍍液，其含有整平劑，該整平劑是某些咪唑與某些環氧化合物的反應產物。還公開了使用這種銅電鍍液沉積銅的方法。提供了一種或多種含氮化合物與一種或多種如結構式(I)或(II)所示的含環氧的化合物的反應產物，其中Y1和Y2分別選自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)環烷基；每個R12表示(C1-C8)烷基；每個R13表示(C2-C6)亞烷基氧基；每個a＝1-10；並且A表示C5-C12環烷基。
文檔編號C08G59/24GK102276796SQ201110121339
公開日2011年12月14日 申請日期2011年3月15日 優先權日2010年3月15日
發明者Z·I·尼亞齊比託瓦 申請人:羅門哈斯電子材料有限公司