一种山梨醇酐棕榈酸酯的应用
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体芯片工艺中的先进功能电子化学品领域，具体涉及一种山梨醇酐棕榈酸酯的应用。
【背景技术】
[0002]随着半导体芯片工艺向高密度、高功能、高集成和低成本的方向发展，半导体芯片缩小的同时对电镀生产工艺提出了更高的要求。高亮、高平整度的电镀需要具有特殊功能和效益的添加剂，对添加剂的效能，稳定性和纯度都有高质量的要求。另外，各方面的高要求也势必会提升电镀添加剂的使用和维护成本。目前工业界所用的传统添加剂可以被归类为润湿剂、整平剂和光亮剂。一般的电镀体系中都同时需要上述三种添加剂，从而起到不同的功用。对多种不同添加剂的需求不仅增加了原材料使用的资源投入和不同种添加剂分析的复杂程度，而且由于不同添加剂在使用过程中的消耗量是不一样的，这就无形中增加了电镀添加剂体系维护的难度。使用的添加剂种类越多，对电镀体系维护和环境维护的成本也会越高。
[0003]如果能够找到一种多功能的添加剂，在电镀过程中可以起到多重作用，而不仅限于润湿剂，整平剂和光亮剂中的一种，就有可能极大程度简化电镀工艺，降低成本。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提供了一种山梨醇酐棕榈酸酯的应用，旨在能够有效降低客户的使用和维护成本，促进非染料体系光亮镀铜工艺的发展并为其新理论模式的建立开辟更广阔的可能性空间。
[0005]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种山梨醇酐棕榈酸酯的应用，所述山梨醇酐棕榈酸酯的化学式为C22H42O6，所述山梨醇酐棕榈酸酯作为添加剂应用于酸性镀铜工艺，以取代传统工艺中所使用的润湿剂S24、整平剂L26和光亮剂A28中的一种或两种。
[0006]山梨醇酐棕榈酸酯(S113)同时具备多种传统添加剂的特性，在酸性镀铜工艺中可以取代传统的润湿剂S24、整平剂L26和光亮剂A28中的任何一种，与另外两种所述传统添加剂配合使用，组成三剂的添加剂体系。在某些条件下，也可以取代两种所述的传统添加剂，而与另外一种所述传统添加剂配合，组成只有两剂的添加剂体系。
[0007]本发明所采用的山梨醇酐棕榈酸酯(S113)的种类不仅限于其本身，而是代指所有与山梨醇酐棕榈酸酯(S113)结构类似的分子。
[0008]本发明的有益效果是:
本发明通过对酸性镀铜工艺中的传统添加剂进行构效分析，寻求到山梨醇酐棕榈酸酯(S113)分子这一类具有多重性能的添加剂分子，它同时兼具有上述三种传统添加剂(润湿剂S24、整平剂L26和光亮剂A28)的特性，但经过电化学分析和电镀实验证明，它又不能归类于润湿剂、整平剂或光亮剂中的任何一种。这种新型添加剂分子可以取代传统光亮镀铜体系中成本较高或相对性能不稳定的成分，或者可以构造两剂光亮镀铜体系，这样能够有效降低客户的使用和维护成本，促进非染料体系光亮镀铜工艺的发展并为其新理论模式的建立开辟更广阔的可能性空间。
[0009]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。
【附图说明】
[0010]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为电镀时在母液中只添加整平剂L26和光亮剂A28的电镀效果图；
图2为电镀时在母液中添加山梨醇酐棕榈酸酯(S113)、整平剂L26和光亮剂A28的电镀效果图；
图3为电镀时在母液中只添加润湿剂S24和光亮剂A28的电镀效果图；
图4为电镀时在母液中添加山梨醇酐棕榈酸酯(S113)、润湿剂S24和光亮剂A28的电镀效果图；
图5为电镀时在母液中只添加润湿剂S24和整平剂L26的电镀效果图；
图6为电镀时在母液中添加山梨醇酐棕榈酸酯(S113)、润湿剂S24和整平剂L26的电镀效果图；
图7为电镀时在母液中添加山梨醇酐棕榈酸酯(S113)，再添加润湿剂S24、整平剂L26或光亮剂A28中的一种的电镀效果图。
【具体实施方式】
[0011]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0012]一种山梨醇酐棕榈酸酯的应用，所述山梨醇酐棕榈酸酯的化学式为C22H42O6，所述山梨醇酐棕榈酸酯作为添加剂应用于酸性镀铜工艺，以取代传统工艺中所使用的润湿剂S24、整平剂L26和光亮剂A28中的一种或两种。
[0013]山梨醇酐棕榈酸酯(S113)同时具备多种传统添加剂的特性，在酸性镀铜工艺中可以取代传统的润湿剂S24、整平剂L26和光亮剂A28中的任何一种，与另外两种所述传统添加剂配合使用，组成三剂的添加剂体系。在某些条件下，也可以取代两种所述的传统添加剂，而与另外一种所述传统添加剂配合，组成只有两剂的添加剂体系。
[0014]本发明通过大量实验，探索了山梨醇酐棕榈酸酯(S113)作为新型添加剂在应用在酸性镀铜工艺中的可行性，研究了其在酸铜电镀体系中与其他传统添加剂(如润湿剂S24、整平剂L26或光亮剂A28)配合使用对镀层质量的影响。其具体实验流程如下:
1、电镀化学溶液体系的准备；
(I)准备电镀所需的母液500ml:
A.浓度为200g/L 的 CuSO4.5H20 溶液；
B.浓度为100g/L的H2SO4溶液；
C.浓度为50ppm的Cl溶液； 将计算量的CuSO4.5H20用去离子水搅拌充分溶解，缓慢加入计算量的H2SOjP HCl，过滤后稀释至1L，取500ml至烧杯中备用。
[0015](2)准备电镀所需的添加剂:
浓度为5mL/L的山梨醇酐棕榈酸酯(S113)。
[0016]浓度为10mL/L的传统润湿剂S24 ;
浓度为10mL/L的传统整平剂L26 ;
浓度为10mL/L的传统光亮剂A28 ;
将添加剂固体粉末用去离子水溶解并稀释至50ml容量瓶中备用。
[0017]2、电镀条件和方法；
(1)阳极:磷铜阳极；
(2)阴极:黄铜板，在含有0.1%的十二烷基磺酸钠(SDS)的0.2N NaOH水溶液中浸泡清洗3min，用去离子水冲洗干净，在10%稀硫酸中浸入5s取出，用去离子水清洗，然后用于电镀；
(3)电流大小及时间:5A，Imin；
(4)搅拌方式:气动搅拌。
[0018](5)电镀方法:取用计算量的S24、L26、A28和/或SI 13水溶液依次加入母液所在的赫尔槽中，并充分利用空气搅拌1min以上。
[0019]3、电镀实验结果对比；
(I)将山梨醇酐棕榈酸酯(S113)作为润湿剂；
对比实验1:在母液中只添加整平剂L26和光亮剂A28 ;
对比实验2:在母液中添加山梨醇酐棕榈酸酯(S113)、整平剂L26和光亮剂A28 ； 参见图1和图2所示，图1表示对比实验I的电镀效果图，图2表示对比实验2的电镀效果图。
[0020](2)将山梨醇酐棕榈酸酯(S113)作为整平剂；
对比实验3:在母液中只添加润湿剂S24和光亮剂A28 ;
对比实验4:在母液中添加山梨醇酐棕榈酸酯(S113)、润湿剂S24和光亮剂A28 ；参见图3和图4所示，图3表示对比实验3的电镀效果图，图4表示对比实验4的电镀效果图。
[0021](3)将山梨醇酐棕榈酸酯(S113)作为光亮剂；
对比实验5:在母液中只添加润湿剂S24和整平剂L26 ；
对比实验6:在母液中添加山梨醇酐棕榈酸酯(S113)、润湿剂S24和整平剂L26 ; 参见图5和图6所示，图5表示对比实验5的电镀效果图，图6表示对比实验6的电镀效果图。
[0022](4)将山梨醇酐棕榈酸酯(S113)取代润湿剂S24、整平剂L26或光亮剂A28中的两种；
对比实验7:在母液中添加山梨醇酐棕榈酸酯(S113)，再添加润湿剂S24、整平剂L26或光亮剂A28中的一种。
[0023]参见图7所示，图7表示对比实验7的电镀效果图。
[0024]本发明所采用的山梨醇酐棕榈酸酯(S113)的种类不仅限于其本身，而是代指所有与山梨醇酐棕榈酸酯(S113)结构类似的分子。
[0025]从上述数据可以看出:使用山梨醇酐棕榈酸酯(S113)系列分子，它在酸铜电镀体系中具有多重功能，可以和传统添加剂配合达到使铜镀层光亮，平整的目的，同时也可以用于两剂添加剂体系，同样得到均一、平整、光亮的铜电镀层。迄今为止，还没有发现这一类分子在电镀添加剂领域的应用实例。
[0026]上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本
【发明内容】
的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种山梨醇酐棕榈酸酯的应用，所述山梨醇酐棕榈酸酯的化学式为C22H42O6，其特征在于，所述山梨醇酐棕榈酸酯作为添加剂应用于酸性镀铜工艺，以取代传统工艺中所使用的润湿剂S24、整平剂L26和光亮剂A28中的一种或两种。
【专利摘要】本发明公开了一种山梨醇酐棕榈酸酯的应用，所述山梨醇酐棕榈酸酯应用于酸性镀铜工艺，以取代传统工艺中所使用的润湿剂、整平剂和光亮剂中的一种或两种。本发明通过对酸性镀铜工艺中的传统添加剂进行构效分析，寻求到山梨醇酐棕榈酸酯分子这一类具有多重性能的添加剂分子，它同时兼具有上述三种传统添加剂的特性，但经过电化学分析和电镀实验证明，它又不能归类于润湿剂、整平剂或光亮剂中的任何一种。这种新型添加剂分子可以取代传统光亮镀铜体系中成本较高或相对性能不稳定的成分，或者可以构造两剂光亮镀铜体系，这样能够有效降低客户的使用和维护成本，促进非染料体系光亮镀铜工艺的发展并为其新理论模式的建立开辟更广阔的可能性空间。
【IPC分类】C25D3/38
【公开号】CN105018979
【申请号】CN201510521496
【发明人】马涛, 陈晨, 朱自方, 董培培, 张芸
【申请人】苏州昕皓新材料科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月24日