[发明专利]一种酸浴、铜沉积物及均镀剂的制备方法

说明书

本申请涉及沉积铜技术领域，具体一种酸浴、铜沉积物及均镀剂的制备方法。一种酸浴，包括以下组分：150‑200g/L硫酸铜，60‑200g/L浓硫酸、50‑80g/L氯化物离子和0.0001‑0.1g/L均镀剂；其中，所述均镀剂的制备方法包括：将环状聚合物和含氮多元环加1‑2L水，搅拌40‑120h后得到均镀剂；其中，所述环状聚合物选为聚醚酰亚胺和环糊精；所述环状聚合物与含氮多元环的重量比为1：（2.8‑8.6）。本申请的酸浴通过合理配比各成分之间的用量比例范围，使得待镀铜制品置于上述酸浴后经电解沉积法可获得具有较高表面均匀度的镀层产品。

技术领域

本发明涉及沉积铜技术领域，尤其是涉及一种酸浴、铜沉积物及均镀剂的制备方法。

背景技术

众所周知，重布线层（RDL）工艺、铜柱（copper piller）工艺以及Fan Out TallPiller工艺均是常见的半导体封装技术。其中，重布线层（RDL）工艺是通过刻蚀修饰剩余光刻胶层图形，以去除钻蚀，再电镀金属，形成了RDL布线层的操作，具有改善器件性能和制备出良好的细线宽线距RDL布线层的优势。铜柱（copper piller）工艺的操作流程依次包括在绝缘层和金属焊盘表面溅射金属化层，在金属化层表面旋涂光刻胶层，图形化所述光刻胶层，在金属焊盘之上形成暴露金属化层的开口，在上述开口中电镀Cu金属，形成铜柱，再在上述铜柱表面依次形成保护层和焊料帽层。

盲孔电镀工艺是选择一块与待电镀电路板形状相同的盖板，在盖板上设置与电路板的盲孔一一对应的隔离柱；将电路板放入电镀液中，然后将盖板悬置于电路板上方并固定，固定状态下，隔离柱与盲孔一一对应并伸入盲孔内；调整盖板的高度，使得隔离柱与盲孔侧壁和底部留出间隙；待隔离柱调节到位后，给电路板通电，即完成盲孔电镀。

据了解在半导体的封装中使用的RDL工艺、铜柱（copper piller）工艺、Fan OutTall Piller工艺，以及线路板行业中使用的盲孔电镀工艺对于电镀金属的要求很高。

目前相关技术中的电解镀铜工艺，通常采用硫酸铜作为主要成分，再加入氯化钠等其他可电离的溶液（但不含有高分子化合物或低分子聚合物）作为电解液混合后得到用于电解沉积铜沉积物的酸浴，将待镀铜制品和铜片置于上述酸浴后，通过电解沉积法接通电源，此时酸浴中游离的铜离子会定向转移到待镀铜制品的表面，并在待镀铜制品表面形成一层镀铜保护层（简称镀层）。

由于上述电镀过程的主要驱动力为电流，电流的大小直接影响到实际镀层的厚薄度，而由于待镀铜制品表面的电流分布并不均匀，故此如何降低因电流分布不均而导致的镀层厚度差异过大的问题依旧是本领域的重要研究课题之一。

发明内容

为了降低铜沉积物不同区域之间的镀层厚度差，本申请提供一种酸浴、铜沉积物及均镀剂的制备方法。

第一方面，本申请提供一种酸浴，采用如下的技术方案：

一种酸浴，包括以下组分：150-200g/L硫酸铜，60-200g/L浓硫酸、50-80g/L氯化物离子和0.0001-0.1g/L均镀剂；其中，所述均镀剂的制备方法包括：将环状聚合物和含氮多元环加1-2L水，搅拌40-120h后得到均镀剂；其中，所述环状聚合物选为聚醚酰亚胺和环糊精；所述环状聚合物与含氮多元环的重量比为1：（2.8-8.6）。

由于市场上普通的酸浴一般不含有通过环状聚合物和含氮多元环接枝而成的均镀剂，此时电镀后的电解沉积高区的镀层厚度可以达到20-30μm，电解沉积中区的镀层厚度为10μm，电解沉积低区的镀层厚度为1-1.5μm左右，即此时电解沉积高区的镀层与电解沉积低区的镀层厚度比可得到20:1左右；而通过采用上述技术方案，在酸浴中加入特定制备方法得到的均镀剂，此时将待镀铜制品置于上述酸浴后经电解沉积法可获得具有较高表面均匀度（即电解沉积高区的镀层与电解沉积低区的镀层厚度比在（5-1.5）:1）的镀层产品。