[发明专利]用于微孔填充的化学镀镍溶液

说明书

技术领域

本发明属于液态成分分解法抑或覆层形成成分溶液分解法、覆层中不留存表面材料反应产物的化学镀覆技术领域，具体涉及到还原法或置换法的镀镍溶液。

背景技术

金属镍具有优良的耐蚀性、耐磨性和可焊性等综合物理化学性能，已广泛应用于航空、航天、石油化工、机械、电子、计算机、汽车、医疗等领域。在电子方面，随着电子器件的微型化和细密化，电子封装和金属互联线技术要求越来越高。电镀镍填充技术就会变得越来越困难，化学镀镍将替代电镀镍填充来完成更加细密的微电子器件的制作。能够实现较好的化学填充实质是要在道沟或微孔中进行无空洞、无缝隙的填充。但在实际道沟或微孔的填充中，往往会出现空洞等缺陷。

在微孔填充过程中，通过添加一些添加剂来调节在微孔中化学镀镍的沉积速率。当镍在微孔口部附近的沉积速率大于其在微孔底部的沉积速率时，镍镀层会封口而形成空洞；当镍在微孔底部和微孔外的沉积速率比较均匀时，则会在微孔中央形成缝隙；只有当镍在微孔底部的沉积速率大于其在微孔表面的沉积速率时，才能将微孔填充满，避免空洞和缝隙产生，完成微孔的无缺陷填充，即能填充微孔，这是最理想的填充方式。而实现较好化学镍填充的关键在于化学镀镍溶液中添加剂的选择，使得镍在微孔底部的沉积速率相对大于其在微孔表面的沉积速率，从而形成理想的化学填充。

目前，在电镀镍填充方面，仅有美国马里兰大学Thomas P.Moffat教授及其研究团队用2-巯基苯并咪唑实现了电镀镍填充。关于化学镀镍填充方面还未见相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够实现无空洞、无缝隙的用于微孔填充的化学镀镍溶液。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：1L该化学镀镍溶液由下述质量配比的原料组成：

上述平均分子量范围为3000～8000的含氧高聚物是聚丙烯酸、聚乙二醇中的任意一种，平均分子量范围为3000～8000的聚丙烯酸、聚乙二醇是市场上销售的商品，聚丙烯酸由山东省泰和水处理有限公司销售，聚乙二醇由河南通商进出口有限公司销售。

本发明1L化学镀镍溶液优选由下述质量配比的原料组成：

本发明1L化学镀镍溶液最佳由下述质量配比的原料组成：

本发明1L化学镀镍溶液的原料配比中，平均分子量范围为3000～8000的含氧高聚物最佳为聚丙烯酸。

上述用于微孔填充的化学镀镍溶液的制备方法为：将六水硫酸镍、次亚磷酸钠加入烧杯中，加入900mL蒸馏水至固体完全溶解，再加入乳酸、质量浓度为4g/L的平均分子量范围为3000～8000的含氧高聚物、6mol/L的NaOH水溶液，搅拌均匀，用蒸馏水定容至1L，配制成化学镀镍溶液。

本发明采用在化学镀镍溶液中添加平均分子量范围为3000～8000的含氧高聚物，实现了微孔的无空洞、无缝隙的化学镍填充，化学镀镍溶液稳定，沉积镍膜质量好，可用于硅片的微道沟的化学镀镍填充。

附图说明

图1是实施例1制备的化学镀镍溶液对硅片微孔填充的扫描电镜照片。

图2是实施例2制备的化学镀镍溶液对硅片微孔填充的扫描电镜照片。

图3是实施例3制备的化学镀镍溶液对硅片微孔填充的扫描电镜照片。

图4是实施例4制备的化学镀镍溶液对硅片微孔填充的扫描电镜照片。

图5是实施例5制备的化学镀镍溶液对硅片微孔填充的扫描电镜照片。

图6是对比实施例1制备的化学镀镍溶液对硅片微孔填充的扫描电镜照片。

图7是对比实施例2制备的化学镀镍溶液对硅片微孔填充的扫描电镜照片。

图8是实施例11制备的化学镀镍溶液对硅片微孔填充的扫描电镜照片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

以制备本发明化学镀镍溶液1L为例，所用原料及其质量配比为：

其制备方法如下：

按照上述原料的质量配比，将六水硫酸镍、次亚磷酸钠加入烧杯中，加入900mL蒸馏水至固体完全溶解，再加入乳酸、质量浓度为4g/L的平均分子量范围为3000～8000的含氧高聚物、6mol/L的NaOH水溶液，搅拌均匀，用蒸馏水定容至1L，制备成化学镀镍溶液。

实施例2

以制备本发明化学镀镍溶液1L为例，所用原料及其质量配比为：