含有胺、聚丙烯酰胺和双环氧化物的反应产物的铜电镀浴的制作方法

本发明涉及含有胺、聚丙烯酰胺和双环氧化物的反应产物的铜电镀浴。更具体地说，本发明涉及含有胺、聚丙烯酰胺和双环氧化合物的反应产物的铜电镀浴，其具有高的分布力和存在减少的结节的铜沉积物。

背景技术：

1、用金属涂层电镀制品的方法通常包括在电镀液中的两个电极之间通入电流，其中一个电极是要被电镀的制品。典型的酸性铜电镀溶液包括溶解的铜(通常为硫酸铜)、酸性电解质(如硫酸，其量足以赋予电镀浴导电性)、卤化物源和用于改善镀层的均匀性和金属沉积物的质量的专利添加剂。这样的添加剂包括流平剂、促进剂和抑制剂等等。

2、电镀铜溶液用于各种工业应用，例如装饰和防腐蚀涂层，以及电子工业，特别是用于制造印刷电路板和半导体。对于电路板制造，通常将铜电镀在印刷电路板表面的选定部分上，进入盲孔和沟槽以及在电路板基材的表面之间通过的通孔的壁上。在将铜电镀在这些孔的表面上之前，盲孔、沟槽和通孔的暴露表面(即，壁和底面)首先例如通过无电金属化而变得导电。电镀通孔提供了从一个电路板表面到另一个电路板表面的导电路径。穿孔和沟槽提供电路板内层之间的导电路径。对于半导体制造，将铜电镀在包含各种特征(例如穿孔、沟槽或其组合)的晶片的表面上。穿孔和沟槽被金属化以在半导体器件的各层之间提供导电性。

3、众所周知，在电镀的某些区域，例如印刷电路板(“pcb”)的电镀中，在电镀浴中使用流平剂对于在衬底表面上获得均匀的金属沉积物可能是至关重要的。电镀具有不规则形貌的衬底会造成困难。在电镀期间，电压下降通常发生在表面中的孔内，这可能导致表面和孔之间不均匀的金属沉积物。在电压下降相对极端的地方，即孔很狭窄和高的地方，电镀不规则性会加剧。因此，沉积厚度基本上均匀的金属层在电子器件的制造中经常是具有挑战性的步骤。流平剂通常用于铜电镀液中以在电子器件中提供基本均匀的或水平的铜层。

4、便携性的趋势加上电子器件功能的增加已经推动了pcb的小型化。具有通孔互连结构的传统多层pcb并不总是实际的解决方案。已经开发了用于高密度互连结构的替代方法，诸如利用盲孔的顺序建立技术。使用盲孔的工艺中的一个目标是最大化穿孔填充，同时最小化穿孔和衬底表面之间的铜沉积物的厚度变化。当pcb包含通孔和盲孔时，这是特别具有挑战性的。

5、在铜电镀液中使用流平剂来平整整个衬底表面上的沉积物并提高电镀浴的分布力。分布力定义为通孔中心铜沉积物厚度与其在表面的厚度之比。较新的pcb正在制造，其包含通孔和盲孔两者。目前的浴液添加剂，特别是目前的流平剂，并不总是在衬底表面和填充的通孔和盲孔之间提供水平的铜沉积物。穿孔填充通过填充通孔中的铜与表面之间的高度差来表征。因此，在本领域中仍需要用于金属电镀浴中的流平剂，用于制造提供水平的铜沉积物同时增强浴的分布力的pcb。

技术实现思路

1、双环氧化物、胺和丙烯酰胺的反应产物，其中胺具有下式：

2、

3、其中r'选自氢或部分：-ch2-ch2-；r选自h2n-(ch2)m-、ho-(ch2)m-、-hn-ch2-ch2-、q-(ch2)m-、

4、

5、具有以下结构的部分：

6、或

7、具有以下结构的部分：

8、

9、其中r1-r14独立地选自氢和(c1-c3)烷基；m是2-12的整数，n是2-10的整数，p是1-10的整数，q是2-10的整数，r、s和t是1到10的数字；q是在环中具有一个或两个氮原子的5-6元杂环或q是苯磺酰胺部分；并且条件是当r'是-ch2-ch2-时，r为-hn-ch2-ch2-，并且r的氮与r'的碳原子形成共价键以形成杂环；丙烯酰胺具有下式：

10、

11、其中r"是具有以下结构的部分：

12、

13、具有以下结构的部分：

14、

15、具有以下结构的部分：

16、或者

17、取代或未取代的三嗪烷环或哌嗪环，其中r15包含氢或羟基；u是1到2的整数，并且v、x和y独立地是1到10的整数；r16和r17选自氢和羰基部分，并且条件是当r16和r17是羰基部分时，羰基部分与式(vi)的乙烯基的碳形成共价键，置换氢以与乙烯基的碳形成共价键，从而形成五元杂环。

18、电镀浴包括如上所公开的一种或多种铜离子源、一种或多种促进剂、一种或多种抑制剂、一种或多种电解质和一种或多种反应产物。

19、一种电镀方法包括提供衬底；将衬底浸入上面公开的电镀浴中；向衬底和电镀浴施加电流；并在衬底上电镀铜。

20、即使在具有小特征的衬底上和在具有各种特征尺寸的衬底上，反应产物也提供在整个衬底上具有基本水平表面的铜层。电镀方法有效地将铜沉积在衬底上以及盲孔和通孔中，使得铜电镀浴具有高的分布力。此外，铜沉积物中的结节减少。

技术特征：

1.一种电镀浴，其包含一种或多种铜离子源、一种或多种促进剂、一种或多种抑制剂、一种或多种电解质和一种或多种反应产物，其中所述一种或多种反应产物包含双环氧化物、胺和丙烯酰胺，其中所述胺具有下式：

2.根据权利要求1所述的电镀浴，其中所述电镀浴的一种或多种反应产物的量为0.01ppm至1000ppm。

3.根据权利要求1所述的电镀浴，其中所述电镀浴还包含一种或多种锡离子源。

4.一种电镀方法，其包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述衬底包括多个通孔、沟槽和穿孔中的一种或多种。

技术总结
本发明是铜电镀浴，其包括胺、聚丙烯酰胺和双环氧化物的反应产物。反应产物起到流平剂的作用，使铜电镀浴具有较高的分布力，并提供具有减少的结节的铜沉积物。

技术研发人员：吕伟静,段铃丽,Z·尼亚齐姆贝托瓦,陈晨,M·瑞兹尼克
受保护的技术使用者：罗门哈斯电子材料有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17