[發(fā)明專利]一種非染料系整平劑的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310731859.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103924269A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董培培;馬濤;張蕓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州昕皓新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C25D3/38
• 分類號(hào): C25D3/38
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 劉懿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體芯片工藝中的先進(jìn)功能電子化學(xué)品領(lǐng)域，具體涉及一種非染料系整平劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體芯片工藝向高密度、高功能、高集成和低成本的方向發(fā)展，縮小的同時(shí)對(duì)電鍍生產(chǎn)工藝提出了更高的要求。高亮、高平整度的電鍍需要具有特殊功能和效益的添加劑。因此添加劑的選擇和質(zhì)量評(píng)估對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)至關(guān)重要。目前酸性鍍銅中添加劑體系主要分為有機(jī)染料系和非染料系，在工業(yè)界目前仍是以染料系為主。有機(jī)染料具有代表性的如安美特（Atotech）的210,510系列，無(wú)染料系具有代表性的是美國(guó)通用公司推出的EPI系列（目前已用于福特汽車的輪轂生產(chǎn)）。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用相對(duì)較廣的無(wú)染料體系是MN系列添加劑。

有機(jī)染料系分子作為酸銅整平劑雖然歷史悠久，但是其存在明顯的缺點(diǎn)：（1）易污染設(shè)備；（2）鍍液在高溫時(shí)不穩(wěn)定，組分易分解；（3）鍍層內(nèi)應(yīng)力差等。目前在市場(chǎng)上有所應(yīng)用的非染料系添加劑體系（如我國(guó)開(kāi)發(fā)的MN系列）由于光亮范圍窄，出光慢，整平性（尤其是低電流密度區(qū)）較差，深鍍能力不足等缺陷，只能用于低檔產(chǎn)品，無(wú)法滿足半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)于鍍層質(zhì)量和添加劑分子的高要求，即使美國(guó)的EPI系列也未見(jiàn)用于半導(dǎo)體行業(yè)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

通過(guò)探索非染料類、環(huán)境友好且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的分子作為酸銅電鍍的新型整平劑，本發(fā)明提供了一種酸銅電鍍中的非染料系整平劑，目的在于規(guī)避或克服傳統(tǒng)染料系整平劑的缺陷，從而促進(jìn)非染料系酸銅工藝的發(fā)展。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種非染料系整平劑的應(yīng)用，所述整平劑的分子結(jié)構(gòu)式為

其中，陰離子X(jué)=Cl^-或Br^-；R1=O或S或N；R2,R3,R4=H、烷基、烯基、芳烷基、雜芳烷基、取代烷基、取代烯基、取代芳烷基或取代雜芳烷基中的一種，所述的整平劑應(yīng)用于酸銅電鍍工藝。

優(yōu)選的，所述的整平劑為L(zhǎng)113，其分子結(jié)構(gòu)式為

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明在充分理解酸性鍍銅整平劑分子特性和作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，尋求并設(shè)計(jì)了具有特殊官能團(tuán)，在分子結(jié)構(gòu)和屬性上不同于以往傳統(tǒng)整平劑的分子。這類整平劑分子具有水溶性好，無(wú)色無(wú)毒，對(duì)人體無(wú)害，操作范圍較寬等優(yōu)點(diǎn)。規(guī)避以及克服了傳統(tǒng)染料系整平劑的缺陷，促進(jìn)了非染料系酸銅工藝的發(fā)展。

上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的分子結(jié)構(gòu)式；

圖2是本發(fā)明一種實(shí)施例L113的分子結(jié)構(gòu)式；

圖3是本發(fā)明L113加入量調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)的赫爾槽測(cè)試電鍍效果對(duì)比圖；

圖4是固定本發(fā)明L113濃度，加入傳統(tǒng)添加劑L26后進(jìn)行赫爾槽測(cè)試電鍍效果對(duì)比圖；

圖5a-5e是固定傳統(tǒng)添加劑L26濃度，加入本發(fā)明L113后進(jìn)行赫爾槽測(cè)試電鍍的效果對(duì)比圖；

圖6是恒電流電鍍效果對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

參見(jiàn)圖1所示，一種非染料系整平劑，應(yīng)用于酸銅電鍍工藝，其分子結(jié)構(gòu)式為

其中，陰離子X(jué)=Cl^-或Br^-；R1=O或S或N；R2,R3,R4=H、烷基、烯基、芳烷基、雜芳烷基、取代烷基、取代烯基、取代芳烷基或取代雜芳烷基中的一種。

優(yōu)選的，所述的整平劑為L(zhǎng)113，其分子結(jié)構(gòu)是為

本發(fā)明通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，探索了具有上述特征的分子作為新型酸銅整平劑的可行性，研究了其在酸銅電鍍體系中與其他組分（如抑制劑，光亮劑等）等復(fù)配的化學(xué)比例對(duì)鍍層質(zhì)量的影響，以及其與傳統(tǒng)整平劑復(fù)配在對(duì)酸銅電鍍質(zhì)量的影響。其具體實(shí)驗(yàn)流程如下：

（一）電鍍化學(xué)溶液體系的準(zhǔn)備

1、準(zhǔn)備酸銅電鍍所需的電鍍化學(xué)溶液即母液體系