[发明专利]有机酸型粗化微蚀液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机酸型粗化微蚀液及其制备方法。有机酸型粗化微蚀液包括有机酸、卤离子、铜离子、络合剂和粗化添加剂，所述卤离子由卤离子源提供，所述铜离子由铜离子源提供。本发明的这种有机酸型粗化微蚀液中含有浓度为0.0001g/L~2g/L的粗化添加剂，粗化添加剂可以平衡不同铜层的化学电位，使其具有和底铜有大致相同的粗化能力，从而减少顶铜与底铜的蚀刻速率差，从而减少侧面蚀刻，可以保护侧壁的铜不被侵蚀，再结合络合剂维持溶液的稳定性，从而改善了侧蚀，保证了铜层在介电衬底上的附着力。

技术领域

本发明涉及印制线路、IC载板以及含铜半导体晶元的制备领域，尤其是涉及一种有机酸型粗化微蚀液及其制备方法。

背景技术

提高导体铜与介电材料之间的附着力是印制线路板、IC载板和含铜半导体晶元制造工艺中提高良率的关键工艺。常见提高铜与介电聚合物之间的附着力的方法有机械刷磨、喷砂、火山灰和化学微蚀粗化等。其中化学微蚀粗化是应用最为普遍的方法。化学粗化微蚀就是通过化学腐蚀在铜面形成均匀的粗化，增加铜与介电聚合物之间的接触面积，依此提高铜与介电聚合物之间的锚合力。按照成分的不同，粗化微蚀液分为硫酸-双氧水体系和有机酸-氯化铜体系。

随着图形线路的线宽/线距和厚度的持续小型化，传统的常规的粗化微蚀液渐渐无法满足使用要求。如在半加成工艺中（SAP），图形线路的生产方法：首先在介电衬底上涂覆一层导电层的晶种层，晶涂覆的方法包括溅射或者化学镀；然后在晶种层上形成图案化的抗蚀层，并通过在晶种层上沉积一层电镀铜，然后通过差分蚀刻形成所需的电路图形。由于工艺不同晶种层与电镀铜晶体结构不同。在改良的半加成工艺中（m-SAP）工艺中制造图形线路存在类似的问题，首先通过减铜在覆铜板表面来制造第一层，然后沉积一层电镀层；两层具有不同的晶体结构。采用传统的化学粗化液处理上述含有不同的晶体结构的铜图形线路时，会因为底层铜层的腐蚀速率快造成侧蚀，导致铜层在介电衬底上附着力不足。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以解决上述问题的有机酸型粗化微蚀液及其制备方法。

一种有机酸型粗化微蚀液，包括有机酸、卤离子、铜离子、络合剂和粗化添加剂，所述卤离子由卤离子源提供，所述铜离子由铜离子源提供；

所述粗化添加剂的浓度为0.0001g/L~2g/L，所述粗化添加剂包括小分子唑类衍生物和含胺基脲的聚合物，所述小分子唑类衍生物和所述含胺基脲的聚合物的质量浓度之比为1~4:4~1，所述小分子唑类衍生物的碳原子数为1~16。

在一个实施例中，所述粗化添加剂的浓度为0.001g/L~0.2g/L。

在一个实施例中，所述小分子唑类衍生物选自苯并噻二唑、苯并咪唑、苯并三氮唑、2-乙基苯并咪唑、2-巯基噻唑和1H-咪唑并[4 ,5-b]吡咯中的至少一种；

所述含胺基脲的聚合物选自烷基二甲基氯化铵与二氧化硫共聚的季铵盐以及二胺基脲聚合物中的至少一种。

在一个实施例中，所述小分子唑类衍生物和所述含胺基脲的聚合物的质量浓度之比为1~2:2~1。

在一个实施例中，所述有机酸的浓度为10g/L~200g/L，所述卤离子的浓度为1g/L~100g/L，所述铜离子的浓度为1g/L~100g/L，所述络合剂的浓度为0.0001g/L~0.1g/L。

在一个实施例中，所述有机酸的浓度为20g/L~180g/L，所述有机酸选自甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、亚氨基二琥珀酸、一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸和酪氨酸中的至少两种。

在一个实施例中，所述卤离子为氯离子，所述卤离子的浓度为15g/L~85g/L，所述卤离子源选自氯化钠、氯化钙、氯化钾、氯化铵、氯化锌和氯化铁中的一种或二种。

在一个实施例中，所述铜离子的浓度为10g/L~50g/L，所述铜离子源选自硫酸铜、氯化铜、溴化铜和四水合甲酸铜中的至少一种。