[发明专利]整平剂、电镀液及其在电镀具有光致抗蚀剂限定特征器件中的应用

说明书

本发明涉及整平剂、电镀液及其在电镀具有光致抗蚀剂限定特征器件中的应用，其中，整平剂包括功效成分，功效成分为咪唑类化合物、含醚键链状胺类化合物和二环氧化物的反应产物。上述整平剂能够获得均匀、致密的铜沉积层，并且铜线路的截面圆弧率较小，盲孔、接合垫和电路布线等特征的外形良好，符合高端电子产品的要求。

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，特别涉及整平剂、电镀液及其在电镀具有光致抗蚀剂限定特征器件中的应用。

背景技术

线路电镀(pattern plating)是半加成法工艺中的一个关键步骤，主要用于增加精细线路的铜层厚度。线路电镀的过程中会使用到光致抗蚀剂(光刻胶)来覆盖最终被蚀刻的底铜表面。光致抗蚀剂限定的特征包括盲孔、接合垫和电路布线等，该特征可以通过光刻方法形成，将光致抗蚀剂覆盖在衬底上，如环氧树脂印刷电路板的底铜表面，并且将具有图形的掩模施加到光致抗蚀剂上，然后暴露于如UV光的辐射，将未暴露于辐射的光致抗蚀剂部分显影去除，使衬底的表面暴露。根据掩模的特定图案而定，电路布线或孔的轮廓可用留在衬底上的经过曝光和显影后的光致抗蚀剂形成。然后将具有图案化光致抗蚀剂的衬底浸没在铜电镀液进行电镀以形成图案特征。

区别于没有光致抗蚀剂限定特征的全板电镀，具有图案化光致抗蚀剂的衬底在电镀过程中，由于受到光致抗蚀剂限定特征的几何形状影响，电流密度在衬底图案上分布往往会出现不均匀的现象，即分布于电路布线密集区域与稀疏区域的电流密度差异较大，致使衬底图案特征上的铜沉积层厚度不均匀，例如盲孔的填镀能力不足、线路之间的厚度不均匀以及线路的圆弧率偏高等问题，难以满足线路电镀对铜厚均匀性的要求。

为了解决上述问题，提高铜沉积厚度均匀性，关键在于电镀液中的整平剂的使用，目前市面上销售或者文献公开的整平剂进行试验后，发现在电镀具有各种光致抗蚀剂限定的特征时，传统的整平剂并不能保证各种特征上铜沉积层厚度的均匀性，通常不是填孔能力不足，就是线路厚度差异较大或者出现线路圆弧率偏高的问题，均不能满足线路电镀的产业要求。

发明内容

基于此，有必要提供一种整平剂、电镀液及其在电镀具有光致抗蚀剂限定特征器件中的应用。上述整平剂能够获得均匀、致密的铜沉积层，并且铜线路的截面圆弧率较小，盲孔、接合垫和电路布线等特征的外形良好，符合高端电子产品的要求。

一种整平剂，所述整平剂包括功效成分，所述功效成分为咪唑类化合物、含醚键链状胺类化合物和二环氧化物的反应产物。

在其中一实施例中，所述咪唑类化合物、所述含醚键链状胺类化合物和所述二环氧化物的摩尔比为(0.1-3):(0.1-3):1。

在其中一实施例中，所述咪唑类化合物具有以下式(1)所示的结构：

其中，R₁、R₂和R₃各自独立地选自H、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基、取代或未取代的芳香基团、取代或未取代的杂芳香基团、硅烷基、酮基、羰基、羧基、酯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基、氰基、氨基甲酰基、卤甲酰基、异氰基、异氰酸酯基、硫氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羟基、硝基或卤素。

在其中一实施例中，所述R₁、R₂和R₃各自独立地选自H、取代或未取代C1-C8烷基或取代或未取代芳基；且R₁、R₂和R₃不同时为H。

在其中一实施例中，所述含醚键链状胺类化合物具有以下式(2)所示结构：

R₄是如式(3)所示的连接基团，

其中，Q₁为氮原子或碳原子，