铜电镀溶液以及铜电镀的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103173811A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103173811103173811A(43)申请公布日2013.06.26(21)申请号201210599267.8(22)申请日2012.12.24(30)优先权数据2011-2814702011.12.22JP(71)申请人罗门哈斯电子材料有限公司地址美国马萨诸塞州(72)发明人齐藤睦子酒井诚林慎二朗(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人郭辉(51)Int.Cl.C25D3/38(2006.01)C25D7/00(2006.01)C25D7/12(2006.01)H05K3/18(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书9页说明书9页附图5页附图5页(54)发明名称铜电镀溶液以及铜电镀的方法(57)摘要一种包含具有-X-S-Y-结构的化合物和脂肪族半醛的铜电镀溶液，其中X和Y是相互独立地选自由氢、碳、硫、氮和氧组成的组中的原子，并且X和Y只有当它们是碳原子时才相同。通过使用该铜电镀溶液，可以形成良好填充的通孔而不恶化电镀的形貌。CN103173811ACN10378ACN103173811A权利要求书1/1页1.一种包含具有-X-S-Y-结构的化合物和脂肪族半醛的铜电镀溶液，其中X和Y是相互独立地选自由氢、碳、硫、氮和氧组成的组中的原子，并且X和Y只有当它们是碳原子时才相同。2.如权利要求1所述的铜电镀溶液，其中包含具有-X-S-Y-结构的化合物的化合物，其中X和Y是相互独立地选自由氢、碳、硫、氮和氧组成的组中的原子，并且X和Y只有当它们是碳原子时才可以相同，是选自包含(1)M-SO3-(CH2)a-S-(CH2)b-SO3-M；(2)M-SO3-(CH2)a-O-CH2-S-CH2-O-(CH2)b-SO3-M；(3)M-SO3-(CH2)a-S-S-(CH2)b-SO3-M；(4)M-SO3-(CH2)a-O-CH2-S-S-CH2-O-(CH2)b-SO3-M；(5)M-SO3-(CH2)a-S-C(＝S)-S-(CH2)b-SO3-M；(6)M-SO3-(CH2)a-O-CH2-S-C(＝S)-S-CH2-O-(CH2)b-SO3-M；(7)A-S-(CH2)a-SO3-M；以及(8)A-S-CH2-O-(CH2)a-SO3-M的组的化合物，其中化学式(1)-(8)中，a和b是3到8的整数，M是氢或者碱金属元素，并且A是氢原子，C1-10烷基，芳基，由1-6氮原子、1-20碳原子和多个氢原子形成的直链或环状胺化合物，或者由1-2硫原子、1-6氮原子、1-20碳原子和多个氢原子形成的杂环化合物。3.如权利要求1所述的铜电镀溶液，其中脂肪族半醛是选自半醛琥珀酸和乙醛酸的一种或多种化合物。4.如权利要求1所述的铜电镀溶液，其特征在于脂肪族半醛以1.0×10-4-1.0×10-1mol/L的量存在于铜电镀溶液中。5.一种使用权利要求1-4中任一铜电镀溶液对基底进行铜电镀的方法。6.如权利要求5所述的铜电镀溶液，其中该基底具有贯穿孔或者通孔。2CN103173811A说明书1/9页铜电镀溶液以及铜电镀的方法技术领域[0001]本发明涉及一种含有包含硫原子的特定化合物和脂肪族半醛的铜电镀溶液以及使用该铜电镀溶液的铜电镀方法。背景技术[0002]最近几年在基板的制造中，例如用于电子器件，特别是个人电脑的印刷线路板的制造中，使用熟知为“贯穿孔电镀”或者“电镀填孔”的电镀方法。铜电镀具有电镀薄膜的极快的沉积速度，在10-50μm/小时的范围内，并因此期望在贯穿孔和通孔电镀中得到应用。然而，如果铜沉积到通孔的整个内表面，通孔的内部充满铜而不存在间隙；因此，有必要使临近通孔的底面的沉积速度快于开口部分的速度。如果临近底部的沉积速度相同于或者慢于开口部分的速度，那么在通孔的内部铜电镀填充完成以前要么通孔未被填充，要么开口部分被堵住，并且在内部留下间隙。不管上述任一种情况，产品都将不适合于使用。而且，在贯穿孔电镀中进入贯穿孔的深镀能力必须良好。[0003]到目前为止，为了提升临近通孔底面以及贯穿孔壁表面的沉积速度，已使用包含其中具有硫原子的特定化合物的铜电镀槽，并且通常使用的电解条件为使用例如含磷的铜阳极的可溶阳极的直流电镀。然而，通过这种方法，电解槽制成后立刻表现出良好的通孔填充能力，但是随时间的过去该铜电镀槽变得不稳定，从电镀槽制成开始过去一特定时间后在铜电镀层的形成中引起块的形成。多种问题出现，例如，电镀的形貌变差，通孔的填充变得不稳定，等等。此外，在贯穿孔电镀中，深镀能力降低以及关于热冲击的可靠性降低。[0004]为了解决这些问题，日本未决专利申请No.2002-2498