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酸性鍍銅添加劑與制作工藝


酸性鍍銅添加劑與工藝
  鍍銅添加劑主要由載體、光亮劑、整平劑和潤濕劑組成載體多為表面活性劑,在溶液中能降低表面張力,增強溶液對電極的潤濕作用,減少針孔,還能增大陰極極化,但通常不單獨使用。常用的安聚醚類化合物、乙二胺的四聚醚類陰離子化合物、聚亞乙基亞胺的季铵鹽等。典型的潤濕劑聚乙二醇(四G)和聚丙二醇也可看作載體。
添加劑的作用
  添加劑毗對鍍銅溶液微孔填充能力具有相當影響,而且随着服分子量增大,電鍍液的微孔填充力明顯增強。當電流密度為2A/dbn2時,添加6000、8000相對分子質量的PEL電鍍液能夠完全填充直徑50ym、深徑比為1的微孔,沒有任何空洞和縫隙出現。随着瓜分子量增大,cu2‘的極化電位明顯負移,還原電流減小,抑制了銅在表面的沉積。随着添加劑PEG分子量增大,沉積銅層的結晶度和cM(111)晶面的成核趨勢降低,沉積銅膜的電阻率也随之降低,表面更加光滑。
适用範圍
  電鍍銅已廣泛應用于半導體和印刷電路闆孔金屬化的互連線。随着芯片集成度的不斷提高,互連線的寬度越來越窄,高深徑比微孔無空洞、無縫隙填充己成為印刷電路闆銅互連線制造技術的一個關鍵。為了保證印制闆銅互連線質量,方法是在電鍍液中添加聚二硫二丙烷磺酸鈉(5Ps)、聚乙二醇(PEG)、c1—等添加劑以實現微孔的超級電鍍銅填充。本工藝适用于直徑為50ym,深徑比為1的盲孔的超級電鍍銅填充。
  整平劑是加入到電鍍液中能改善鍍層的平整性,使獲得的鍍層比基體表面更為平滑的物質,并可改善銅鍍層低電流密度區光亮範圍,通常為含氮雜環的有機分子如琉基雜環化合物、硫服衍生物及染料。有些整平劑兼有光亮劑的作用。
添加劑的作用
  QPNV[(聚演化1Y—乙烯基—N’—丁基眯陛)在陰極吸附較大,電化學反應電阻增大,阻礙了銅離子的還原,拓寬了操作條件使鍍液可以在更寬的電位範圍進行電鍍;增加銅電沉積的陰極極化。
  SP5用于酸性鍍銅光亮劑,可得到裝飾性和功能性鍍層(如:印刷電路闆)。sP5可以和典型鍍銅配方中如非離子表面活性劑、聚胺和其他硫基化合物結合使用,也可以與染料結合使用。
工藝特點   酸性鍍銅槽液中添加QPNvI之後,改善了基體上凹槽電流密度的分布,使得銅鍍層晶粒顯著細化、表面細緻光亮,可以将其作為印刷電路闆鍍銅添加劑來進一步提高電鍍層的性能。
  良好深鍍能力及較好的通孔電鍍能力;在較正電位下,該組合添加劑有較好的抑制作用;而在較負電位下,該組合添加刑具有較好的促進作用,這有利于在通Z帥得到均勻的鍍層。