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酸性镀铜添加剂与制作工艺


酸性镀铜添加剂与工艺
  镀铜添加剂主要由载体、光亮剂、整平剂和润湿剂组成载体多为表面活性剂,在溶液中能降低表面张力,增强溶液对电极的润湿作用,减少针孔,还能增大阴极极化,但通常不单独使用。常用的安聚醚类化合物、乙二胺的四聚醚类阴离子化合物、聚亚乙基亚胺的季铵盐等。典型的润湿剂聚乙二醇(四G)和聚丙二醇也可看作载体。
添加剂的作用
  添加剂毗对镀铜溶液微孔填充能力具有相当影响,而且随着服分子量增大,电镀液的微孔填充力明显增强。当电流密度为2A/dbn2时,添加6000、8000相对分子质量的PEL电镀液能够完全填充直径50ym、深径比为1的微孔,没有任何空洞和缝隙出现。随着瓜分子量增大,cu2‘的极化电位明显负移,还原电流减小,抑制了铜在表面的沉积。随着添加剂PEG分子量增大,沉积铜层的结晶度和cM(111)晶面的成核趋势降低,沉积铜膜的电阻率也随之降低,表面更加光滑。
适用范围
  电镀铜已广泛应用于半导体和印刷电路板孔金属化的互连线。随着芯片集成度的不断提高,互连线的宽度越来越窄,高深径比微孔无空洞、无缝隙填充己成为印刷电路板铜互连线制造技术的一个关键。为了保证印制板铜互连线质量,方法是在电镀液中添加聚二硫二丙烷磺酸钠(5Ps)、聚乙二醇(PEG)、c1—等添加剂以实现微孔的超级电镀铜填充。本工艺适用于直径为50ym,深径比为1的盲孔的超级电镀铜填充。
  整平剂是加入到电镀液中能改善镀层的平整性,使获得的镀层比基体表面更为平滑的物质,并可改善铜镀层低电流密度区光亮范围,通常为含氮杂环的有机分子如琉基杂环化合物、硫服衍生物及染料。有些整平剂兼有光亮剂的作用。
添加剂的作用
  QPNV[(聚演化1Y—乙烯基—N’—丁基眯陛)在阴极吸附较大,电化学反应电阻增大,阻碍了铜离子的还原,拓宽了操作条件使镀液可以在更宽的电位范围进行电镀;增加铜电沉积的阴极极化。
  SP5用于酸性镀铜光亮剂,可得到装饰性和功能性镀层(如:印刷电路板)。sP5可以和典型镀铜配方中如非离子表面活性剂、聚胺和其他硫基化合物结合使用,也可以与染料结合使用。
工艺特点   酸性镀铜槽液中添加QPNvI之后,改善了基体上凹槽电流密度的分布,使得铜镀层晶粒显著细化、表面细致光亮,可以将其作为印刷电路板镀铜添加剂来进一步提高电镀层的性能。
  良好深镀能力及较好的通孔电镀能力;在较正电位下,该组合添加剂有较好的抑制作用;而在较负电位下,该组合添加刑具有较好的促进作用,这有利于在通Z帅得到均匀的镀层。