[發明專利]電解銅鍍液和電解銅鍍覆方法

有效

• 申請號: 201310670038.5
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103774188A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 齊藤睦子;酒井誠;水野陽子;森永俊幸;林慎二朗
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: C25D3/38
• 分類號: C25D3/38
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

發明領域

本發明涉及電解銅鍍液，其中包含含有硫原子的化合物和特殊脲衍生物，以及使用所述電解銅鍍液的電解鍍覆方法。

背景技術

近年來，鍍覆法即所謂通孔鍍覆或者孔填充鍍覆方法已經用于生產電子設備，例如個人電腦等中的印刷電路板的基體。在電解銅鍍覆中鍍膜的沉積速度是很快的，10-50μm/小時，因此，期望在通孔鍍覆和孔填充鍍覆中也應用這種技術。然而，在孔的全部內表面上沉積銅的情況下，為了用銅完全填充銅孔內部并且沒有空隙，在孔底面附近的沉積速度必須比在開口端的沉積速度更快。如果底面附近的沉積速度等于或者小于開口端的沉積速度，孔不可能被填充，或者在孔中鍍覆的銅完全填充之前開口將會閉合，從而在內部形成空隙，這兩種情況都是實際應用中不能接受的。此外，在通孔鍍覆中，需要在通孔中具有良好的覆蓋強度，即所謂減速能力(slowing?power)。

迄今為止，為了提高孔底面附近和通孔壁面上的沉積速度，已經使用的電解銅鍍液包括含硫的特殊化合物，并且關于電解條件，通常是使用可溶性陽極(例如含硫銅陽極等等)進行直流電解。然而在這種方法中，雖然在剛剛制備好的鍍液中能夠觀察到良好的孔填充性能，但是電解銅鍍液隨著時間推移變得不穩定，并且在一段時間之后，在形成的電鍍銅層中產生結瘤，并且鍍層外觀變差孔填充變得不穩定，這些都是問題。此外，在通孔電鍍中，熱沖擊的可靠性和減速能力常常降低。

為了解決這些問題，Kokai專利2002-249891公開了包含特殊化合物的電解銅鍍液，該化合物包含硫原子和硫醇活性化合物。作為硫醇活性化合物，已經公開的有脂肪族、脂環族、芳族或雜環化合物/羧酸、過氧酸、醛和酮以及過氧化氫，并且在具體實施方式中，指出甲醛能夠改善填充性能。然而，近來甲醛對環境和人體的影響成為焦點并且甲醛的燃點較低(66℃)，因此人們一直在尋找能夠改善孔填充性能的并能夠替代甲醛的另一種化合物。

發明內容

本發明是在考慮上述情況后作出的，目的是提供一種電解銅鍍液，該電解銅鍍液中包含含有硫原子的特殊化合物并且不使用甲醛，并且能夠不導致鍍層外觀劣化，還適合于形成孔填充，還提供一種使用所述鍍液的電解鍍銅方法。

發明人研究了各種化合物，并且作為結果，他們發現能夠通過使用特殊的脲衍生物代替甲醛從而解決上述問題，并且本發明做到了。

即，本發明涉及電解銅鍍液，其包括具有-X-S-Y-結構(式中，X和Y是分別選自氫原子、碳原子、硫原子、氮原子和氧原子的原子，并且僅當它們是碳原子時X和Y可以是相同的)，和N，N’-雙(羥基甲基)脲的化合物，該N，N’-雙(羥基甲基)脲如下列化學式表示。

化學式1

此外，本發明涉及使用上述電解銅鍍液的電解鍍銅方法。

正如下面將解釋的，根據本發明，使用了包含含硫化合物和N，N’-雙(羥基甲基)脲的電解銅鍍液，因此，含硫化合物分解產生的具有“-X-S-^-”結構的化合物減少了，并且因此鍍層外觀不會劣化，孔填充性能保持良好。

附圖說明

圖1顯示的是在使用實施例1的鍍液的情況下進行孔填充，并且示出了電鍍處理后孔的橫截面。

圖2顯示的是在使用對比例1的鍍液的情況下進行孔填充，并且示出了電鍍處理后孔的橫截面。

圖3顯示的是在使用對比例2的鍍液的情況下進行孔填充，并且示出了電鍍處理后孔的橫截面。

圖4顯示的是在使用對比例4的鍍液的情況下進行孔填充，并且示出了電鍍處理后孔的橫截面。

圖5顯示的是在使用對比例5的鍍液的情況下進行孔填充，并且示出了電鍍處理后孔的橫截面。

具體實施方式

關于電解銅鍍液，只要能夠電鍍銅，任何鍍液都可以使用。例如，可以列出硫酸銅鍍覆液，氰化銅鍍覆液，焦磷酸銅鍍覆液等等，但是并不限于此。優選，銅電鍍液是硫酸銅鍍覆液。接下來，硫酸銅鍍覆液作為銅電鍍液的代表性例子進行解釋說明，但是，根據下列描述和已知的參考文獻等等，甚至在其他鍍液的情況下，本領域技術人員很容易確定出配方、組分等等，這是可能的。