[發明專利]一種玻璃基板的通孔高深度電鍍銅液及其電鍍銅工藝

有效

• 申請號: 202211386859.1
• 申請日: 2022-11-07
• 公開（公告）號: CN115418686B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 洪學平;姚吉豪
• 申請（專利權）人: 深圳創智芯聯科技股份有限公司
• 主分類號: C25D3/38
• 分類號: C25D3/38;C25D5/02;C25D5/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種玻璃基板的通孔高深度電鍍銅液及其電鍍銅工藝，電鍍銅溶液包括以下質量濃度的組分：硫酸銅60?100g/L、濃硫酸200g/L、氯離子40?80mg/L、復合光亮劑30?90mg/L、復合整平劑20?90mg/L、界面活性劑15?45mg/L、橋聯劑20?60mg/L、穩定劑30?90mg/L。該發明溶液可以快速實現深度20:1基板的玻璃基板通孔填充電鍍銅，無折鍍，無空洞現象，填充度高達95%以上，并且承受大電流密度使用范圍，提高生產效率。

技術領域

本發明涉及銅電鍍技術領域，尤其涉及一種玻璃基板的通孔高深度電鍍銅液及其電鍍銅工藝。

背景技術

近年來，隨著5G、可穿戴設備、智能手機、汽車電子、人工智能等新興領域蓬勃興起，集成電路應用正向著多元化應用方向發展，先進三維封裝技術也逐漸成為實現電子產品小型化、輕質化、多功能化的重要手段。玻璃通孔(TGV)互連技術具有高頻電學特性優異、成本低、工藝流程簡單、機械穩定性強等應用優勢，在射頻器件、微機電系統(MEMS)封裝、光電系統集成等領域具有廣泛的應用前景。

玻璃通孔(TGV)技術由硅通孔技術引申而來，其通孔金屬化填一般包括了化學氣相沉積、物理氣相沉積、化學鍍和電鍍四種方法，目前使用較多的是化學鍍和電鍍這兩種方法。本發明旨在電鍍玻璃通孔技術方面針對市場上使用的一系列問題提出解決方案，如專利CN111441071A中公開了一種玻璃通孔雙面鍍銅技術，該技術中由于整平劑及光亮劑體系存在缺陷，導致使用電流密度范圍較窄，不適用高速生產效率。為了解決整平劑和光亮劑存在的缺陷，市場上產商也做出了許多努力，如專利CN103924268A中公開了一種酸銅整平劑應用，該類型整平劑為季銨鹽類化合物，陰離子 X=Cl^-或 Br^-，含或 S 或 N 、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 ，主要應用于可調表面形貌晶圓電鍍中。但是上述整平劑仍然得不到令人滿意的效果。

發明內容

針對上述技術中存在的不足之處，本發明提供一種玻璃基板的通孔高深度電鍍銅液及其電鍍銅工藝。該發明溶液可以快速實現深度20:1基板的玻璃基板通孔填充電鍍銅，無折鍍，無空洞現象，填充度高達95%以上，并且承受大電流密度使用范圍，提高生產效率。

為實現上述目的，本發明提供一種玻璃基板的通孔高深度電鍍銅液，包括以下質量濃度的組分：

硫酸銅60-100g/L、濃硫酸200g/L、氯離子40-80mg/L、復合光亮劑30-90mg/L、復合整平劑20-90mg/L、界面活性劑15-45mg/L、橋聯劑20-60mg/L、穩定劑30-90mg/L，余量為純水

操作溫度25-35℃

電流密度為0.2-7.5A/dm²

所述復合光亮劑為烷基咪唑三氟磺酸亞胺類化合物，該復合光亮劑為1-甲基-3-正辛基咪唑雙(三氟甲磺酰)亞胺和1-丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽組合而成的復合物，兩者在使用時的質量濃度比為1:2，1-甲基-3-正辛基咪唑雙(三氟甲磺酰)亞胺為10-30mg/L，1-丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽20-60mg/L，復合光亮劑不僅可以提高沉積速率，可以耐受大電流，同時對于解決市場上高深通孔的折鍍問題有很好的的改善作用。

其中，所述復合整平劑為磷酸三乙銨類季銨鹽，該復合整平劑由8-（4-氯苯硫基）鳥苷3'，5'-環一磷酸三乙銨鹽和2-甲基硫代腺苷5'-單磷酸三乙銨鹽復合而成，兩者在使用時的質量濃度比為1:1至1:2，8-（4-氯苯硫基）鳥苷3'，5'-環一磷酸三乙銨鹽為10-30mg/L，2-甲基硫代腺苷5'-單磷酸三乙銨鹽為10-60mg/L，復合整平劑可以提高通孔深處的沉積效果，使得深孔中間部位的沉積速率略大于通孔孔口處。