[发明专利]无电镍或钴电镀溶液

说明书

本发明涉及一种无电镍或钴电镀溶液，其包含：‑镍离子或钴离子，‑作为还原剂用于还原所述镍离子和钴离子的Ti³⁺离子，‑至少一种加速剂，所述加速剂选自由以下组成的群组：亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、硫代硫酸盐、连四硫酸盐、连多硫酸盐、二亚硫酸盐、硫化物、二硫化物、多硫化物、元素硫及其混合物；和‑一种或超过一种络合剂，其中所述电镀溶液的pH值为5到10.5。

技术领域

本发明涉及一种无电镍或钴电镀溶液，一种在衬底上无电电镀镍或钴沉积物，优选层的方法，以及相应地包含此种沉积物和层的相应电子物品。

背景技术

镍和钴层广泛用于电子装置。这些层及其制备方法自背景技术已知。镍和钴层通常用作障壁层以分开铜层与锡层或金层。通过位于这些层之间的此种障壁层来防止铜迁移到锡层或金层。

斯维里多夫(Sviridov)等人，《物理化学期刊》(J.Phys.Chem)1996,100,19632-19635描述Ti(III)络合剂来还原镍和钴的用途。

US 2015/0307993 A1公开一种用于无电沉积钴的溶液，其包含Ti³⁺离子和Co²⁺离子的还原剂。获得纯钴层并且所述溶液不含含磷化合物。

中尾(Nakao)等人，《表面和涂层技术》(Surface and Coatings Technology)，169-170(2003)132-134公开不含磷的纯镍膜，其自无电电镀溶液获得。所述溶液使用钛离子氧化还原体系。使用两种类型的络合剂，氮基乙酸和柠檬酸。

US 2012/0104331 A1公开一种沉积金属和金属合金诸如用于制造电子装置的沉积溶液。根据一个实施例，所述沉积溶液包含金属离子和pH调节剂。所述pH调节剂包含具有通式(R₁R₂N)(R₃R₄N)C-N-R₅的官能团，其中：N为氮；C为碳；并且R₁、R₂、R₃、R₄和R₅相同或不同且表示氢、烷基、芳基或烷芳基。待沉积的可能金属为镍或钴。

通常，常规电镀溶液显示电镀行为，其以非常高电镀速率开始，然后所述速率随着使用时间显著下降。在一些情况下，电镀速率在前几分钟内得到尖峰，然后快速下降。这种行为高度不希望，因为其使难以控制电镀结果，诸如锡沉积均匀性和厚度。

本发明的目标

本发明的目标为提供一种无电电镀溶液和相应电镀方法，其适用于产生高度纯镍或钴层。另外目标为选择性在金属上相应地沉积钴和镍而不同时金属电镀在非导电材料上，特别是选择性在铜上而不进一步活化所述铜。此外，无电电镀溶液的增加/高的沉积速率和增加的稳定性为期望的。

本发明的另外目标为克服背景技术的缺点。另一目标为提供与自背景技术已知的无电电镀溶液相比具有提高的电镀速率的电镀溶液。

另一目标为提供随时间具有恒定电镀速率的电镀溶液。

另一目标为提供(足够)稳定抵抗析出(例如，在补充后至少4小时或在使用期间)的电镀溶液。

另一目标为减少化合物的数目和/或减少电镀溶液中的化合物的数目。

发明内容

本发明提供根据独立权利要求的一种无电镍或钴电镀溶液，一种无电电镀的方法，和一种电子物品以及解决以上提及的目标中的至少一者，优选所有。在附属权利要求和本篇描述中公开另外实施例。

本发明提供一种无电镍或钴电镀溶液，其包含

-镍离子或钴离子，

-作为还原剂用于还原所述镍离子和钴离子的Ti³⁺离子，