[发明专利]盲孔全铜电镀用整平剂及其制备方法、以及电镀液

说明书

本发明提供一种盲孔全铜填充电镀用整平剂及其制备方法、以及电镀液，其中，盲孔全铜填充电镀用整平剂是由聚醚和叔胺类化合物在碱性条件下聚合形成的季铵盐。根据本发明实施例的盲孔全铜填充电镀用整平剂，可以承载高达4～5ASD的高电流密度，且能够提高电化学沉积效率，减少阴极析氢的发生，实现强的整平作用去，且该整平剂和加速剂和抑制剂一起，通过协同作用能够实现全铜填充电镀，能够胜任直径100～150um，深度75～125um盲孔的全铜填充。

技术领域

本发明涉及应用电化学技术领域，具体涉及盲孔全铜电镀用整平剂及其制备方法、以及电镀液。

背景技术

随着摩尔定律的发展，芯片的集成程度越来越高，芯片封装中，电路板或者封装基板所承担芯片的封装功能越来越强大，对其可靠性要求越来越高，全铜填充是其中重要的需求。这些封装载体通过各种已经金属化的孔来实现层与层之间的互联。早期由于封装载体中的孔径较大，可以采用导电导热高分子材料进行塞孔。但是，随着集成程度增加孔径变小，采用导电导热的高分子材料进行塞孔工艺显得越来越捉襟见肘。另外，普通塞孔的工艺生产效率特别低，而且高分子材料的导电和导热根本无法和纯金属的导电导热相媲美。

因此，开发出一种工艺简单、环境和设备要求低、成本相对低廉、适合大面积工业化生产的制备技术非常重要。

电镀填孔是电子行业发展的新技术，最早来源于芯片中的TSV技术，但是目前这些技术在电路板以及封装基板行业，还存在一些问题，如沉积速率太慢，一般都只能做到1～2A/dm²，如果强行增大电流密度，会出现包孔、漏镀等可靠性不良的问题。其主要原因在于目前现有的电镀添加剂不能承载过高的电流密度。

要想获得填孔电镀更高的电流密度，需要整平剂具有很强的整平作用，能够吸附在高电流密度区，抑制铜离子在高电流密度区域乘积。此外，还要提高电化学沉积效率，减少阴极析氢的发生。为了达到上述目的，整平剂显得尤为关键。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够承载高电流密度、能够实现高电沉积速率的盲孔全铜电镀用整平剂。

本发明还提供一种上述盲孔全铜电镀用整平剂的制备方法。

本发明进一步还提供一种含有上述盲孔全铜电镀用整平剂的电镀液。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的盲孔全铜电镀用整平剂，是由聚醚和叔胺类化合物在碱性条件下聚合形成的季铵盐，其具有式(1)所示结构：

其中，R1、R2、R3代表碳原子数为1～10的饱和或不饱和的烷基、芳香基。

进一步地，所述聚醚选自聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、邻甲基苯基缩水甘油醚、及其混合物。

进一步地，所述叔胺选自十二烷基二甲基叔胺，十六烷基二甲基叔胺，十八烷基二甲基叔胺、及其混合物。

根据本发明第二方面实施例的盲孔全铜电镀用整平剂的制备方法，所述盲孔全铜电镀用整平剂是具有式(1)所示结构的季铵盐：

所述制备方法包括如下步骤：

步骤1，称聚醚和溴化氢水溶液，放入旋转蒸发仪的烧瓶中，通过水浴加热至40～50℃，反应后得到中间体，

步骤2，在反应体系中加入碱，调节pH值至8-10；

步骤3，在反应体系中接着加入叔胺，旋转搅拌的同时通过水浴加热至60-80℃，得到所述季铵盐。

进一步地，所述聚醚选自聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、邻甲基苯基缩水甘油醚、及其混合物。