本發(fā)明涉及雙脲衍生物及其在印刷電路板、IC基底、用于電子應(yīng)用的半導(dǎo)體和玻璃器件的制造中在用于銅和銅合金沉積的含水鍍浴中的用途。本發(fā)明的鍍浴包含至少一種銅離子源和雙脲衍生物。該鍍浴對(duì)于用銅填充凹陷結(jié)構(gòu)和柱狀凸起結(jié)構(gòu)的構(gòu)建特別有用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及雙脲衍生物及其合成方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及這樣的聚合物作為含水鍍浴組合物中的添加劑，用于例如銅或銅合金的電解沉積。所述含水鍍浴組合物特別適合于制造印刷電路板、IC基底等以及用于半導(dǎo)體和玻璃基底的金屬化。
背景技術(shù)
用于銅的電解沉積的含水酸性鍍浴被用來制造其中需要用銅填充或構(gòu)建精細(xì)結(jié)構(gòu)如槽、通孔(TH)、盲微孔(BMV)和柱狀凸起的印刷電路板和IC基底。這種電解沉積銅的另一個(gè)應(yīng)用是在半導(dǎo)體基底之中和之上填充凹陷的結(jié)構(gòu)例如硅通孔(TSV)和雙鑲嵌鍍敷或者形成再分布層(RDL)和柱狀凸起。還有另一個(gè)需求日益增多的應(yīng)用是通過電鍍用銅或銅合金填充玻璃基底中的玻璃通孔、即孔洞和相關(guān)的凹陷結(jié)構(gòu)。
常規(guī)上，在含水鍍浴組合物中使用多種添加劑的組合。例如，電解銅鍍浴包含許多單獨(dú)的添加劑，包括整平劑(leveller)、載體(carrier)-抑制劑和加速劑-光亮劑。類似地，鋅鍍浴含有添加劑以改善特別是鋅沉積物的視覺特性。
專利申請EP 1 069 211 A2公開了包含銅離子源、酸、載體添加劑、光亮劑添加劑和整平劑添加劑的含水酸性銅電鍍浴，所述整平劑添加劑可以是聚[雙(2-氯乙基)醚-交替-1,3-雙[3-(二甲基氨基)丙基]脲(CAS-No.68555-36-2)，其在至少一個(gè)末端含有有機(jī)鍵合的鹵原子(例如共價(jià)C-Cl鍵)。
US 2009/0205969 A1描述了由脲、N,N-二烷基氨基烷基胺和N,N-雙-(氨基烷基)-烷基胺制成的交聯(lián)聚合物作為用于電解金屬沉積的添加劑。其中所公開的方法涉及電解鋅沉積。
在US 4,157,388中也報(bào)道了類似的基于脲的聚合物，其中所有的脲部分經(jīng)由含氮的亞烷基，即仲胺、叔胺等橋連。德國專利申請DE 10 2005 060 030 A1中公開了陽離子衍生物及其在電解鍍浴中的應(yīng)用。這些聚合物中的單獨(dú)脲部分通過季銨衍生物連接。
還有，WO 2007/024606教導(dǎo)了脲、硫脲和胍聚合物作為化妝品應(yīng)用中的添加劑，其中單獨(dú)的脲、硫脲和胍部分通過季銨部分連接。
脲基(Ureyl)聚合物在本領(lǐng)域中從EP 2 735 627 A1已知作為用于銅的電解沉積中的整平劑。這樣的聚合物可通過氨基脲衍生物和親核試劑的逐步加成聚合獲得。WO2011/029781教導(dǎo)了相同的聚合物用于電解沉積鋅。后一文獻(xiàn)還教導(dǎo)了一種通式的二脲衍生物，未公開任何具體例子。此外，與所述結(jié)構(gòu)有關(guān)的例子是二酰胺(其中的示例5和18)。
然而，這樣的添加劑當(dāng)在酸性銅鍍浴中使用時(shí)，不適合滿足先進(jìn)的印刷電路板、IC基底的制造以及半導(dǎo)體和玻璃基底的金屬化中當(dāng)前和未來的要求。取決于電路布置，印刷電路板和IC基底中的BMV不僅需要用銅保形填充而且需要完全填充。對(duì)BMV填充的典型要求是例如：獲得完全填充的BMV，同時(shí)在相鄰的平面基底區(qū)域上沉積不超過12至18μm的銅并同時(shí)在填充的BMV的外表面上產(chǎn)生不超過5μm的凹處。
在半導(dǎo)體晶片的金屬化中，TSV填充必須導(dǎo)致用銅完全且無空隙的填充，同時(shí)在相鄰的平面區(qū)域上產(chǎn)生不超過孔直徑的1/5的過多鍍敷(over-plate)的銅。對(duì)于用銅填充玻璃通孔需要類似的要求。
發(fā)明目的
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于電解沉積銅或銅合金的含水銅鍍浴，其滿足在印刷電路板和IC基底制造以及半導(dǎo)體基底金屬化如TSV填充、雙鑲嵌鍍敷、再分布層或柱狀突起的沉積以及玻璃通孔的填充的領(lǐng)域中的對(duì)于上述應(yīng)用的要求。
發(fā)明內(nèi)容
