用于铜电镀覆的磺酰胺系聚合物制造技术

磺酰胺系聚合物为磺酰胺和环氧化物的反应产物。所述聚合物可以用作铜电镀覆浴液中的调平剂，以提供良好均镀能力。所述反应产物可以良好表面特性和良好物理可靠性镀覆铜或铜合金。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是针对用于铜电镀覆的磺酰胺系聚合物。更确切地说，本专利技术是针对用于铜电镀覆的磺酰胺系聚合物，其中磺酰胺系聚合物为磺酰胺或其盐和环氧化物的反应产物。
技术介绍
用金属涂层电镀覆物件的方法通常涉及在镀覆溶液中的两个电极(其中电极之一为待镀覆的物件)之间传送电流。典型的酸铜镀覆溶液包括溶解的铜(通常为硫酸铜)、呈足以赋予浴液导电性的量的酸电解质(如硫酸)、卤化物来源以及用以改进镀覆均匀性和金属沉积物质量的专用添加剂。所述添加剂尤其包括调平剂、加速剂和抑制剂。电解铜镀覆溶液用于多种工业应用(如装饰和防腐蚀涂层)以及电子工业，尤其用于制造印刷电路板和半导体。在电路板制造中，典型地将铜电镀覆在印刷电路板表面的所选部分上、盲通道和沟槽中以及在电路板基底材料表面之间穿过的通孔壁上。首先如通过无电金属化使盲通道、沟槽和通孔的暴露表面(即，壁和底层)导电，随后将铜电镀覆在这些孔口的表面上。经镀覆通孔提供从一个板表面到另一个板表面的导电路径。通道和沟槽提供电路板内层之间的导电路径。在半导体制造中，将铜电镀覆在含有多种特征(如通道、沟槽或其组合)的晶片表面上。将通道和沟槽金属化，以提供半导体装置的各个层之间的导电性。众所周知，在某些镀覆领域中，如在印刷电路板(“PCB”)的电镀覆中，在电镀覆浴液中使用调平剂在实现衬底表面上均匀金属沉积物方面可为至关重要的。电镀覆具有不规则表面形态的衬底可造成困难。在电镀覆期间，电压降典型地发生在表面中的孔口内，其可引起表面与孔口之间的金属沉积物不均匀。电镀覆不规则被加剧，其中电压降相对极端，即，其中孔口窄且高。因此，沉积实质上均匀厚度的金属层经常为电子装置制造中具挑战性的步骤。调平剂通常用于铜镀覆浴液以在电子装置中提供实质上均匀的或水平的铜层。便携性与增加的电子装置功能性组合的趋势已驱使PCB小型化。具有穿孔互连件的常规多层PCB并非总是实用的解决方案。已开发高密度互连件的替代方法，如依序积聚技术，其使用盲通道。使用盲通道的方法中的目标之一为使通道填充达到最大，同时使通道与衬底表面之间的铜沉积物的厚度变化减到最少。这在PCB含有通孔和盲通道两者时尤其具挑战性。调平剂用于铜镀覆浴液，以将衬底表面上的沉积物调平且改进电镀覆浴液的均镀能力。均镀能力被定义为穿孔中间铜沉积物厚度与其表面处厚度的比率。较新的PCB被制造成含有通孔和盲通道两者。当前的浴液添加剂，尤其是当前的调平剂并不总是提供衬底表面与填充的通孔和盲通道之间的水平铜沉淀物。通道填充物的特征在于经填充通道与表面中的铜之间的高度差异。在铜镀覆中遇到的另一个问题为铜沉积物上形成结节。结节被认为是所镀覆的金属的晶体并且长出经镀覆表面。结节直径可在小于1微米到大到若干毫米的范围内。出于多种电、机械以及装饰原因，结节是不合需要的。举例来说，结节容易分离并且通过冷却空气流运载到电子组合件中(在电子物件壳体内和外部，其中其可引起短路故障)。因此，结节必须在所镀覆衬底组装到电子物件中之前移出。移出结节的常规方法涉及激光检测每个铜镀覆衬底随后使用显微镜由工人手动移出结节。这类常规方法为工人误差留下空间并且效率低。因此，本领域中仍然需要用于供制造PCB用的铜电镀覆浴液的调平剂，其提供水平的铜沉淀物，同时支持浴液的均镀能力且减少结节。
技术实现思路
一种反应产物包括一种或多种磺酰胺或其盐和一种或多种环氧化物。一种组合物包括一种或多种铜离子来源、电解质以及包括一种或多种磺酰胺或其盐和一种或多种环氧化物的反应产物。一种方法包括：提供衬底；提供包括一种或多种铜离子来源、电解质以及包括一种或多种磺酰胺或其盐和一种或多种环氧化物的反应产物的组合物；使衬底与组合物接触；向衬底和组合物施加电流；以及将铜或铜合金沉积在衬底上。反应产物在衬底上、甚至在具有小特征的衬底上和在具有多种特征尺寸的衬底上提供具有实质上水平表面的铜层。镀覆方法有效地将铜沉积在衬底上以及沉积在盲通道和通孔中，使得铜镀覆组合物可具有良好均镀能力。另外，铜沉淀物可具有回应于热冲击应力测试的良好物理可靠性以及减少的结节。具体实施方式除非上下文另作明确指示，否则如在整个本说明书中所使用的以下缩写应具有以下含义：A＝安培；A/dm2＝安培/平方分米；℃＝摄氏度；g＝克；ppm＝百万分率；L＝升，μm＝微米(micron)＝微米(micrometer)；mm＝毫米；cm＝厘米；DI＝去离子；mL＝毫升；mol＝摩尔；mmol＝毫摩尔；Mw＝重量平均分子量；Mn＝数量平均分子量；且PEG＝聚乙二醇部分。所有数值范围都为包括性的并且可按任何顺序组合，但显然这类数值范围限制于总计100％。如在整个本说明书中所使用的“特征”是指衬底上的几何结构。“孔口”是指包括通孔和盲通道的凹陷特征。如在整个本说明书中所使用的，术语“镀覆”是指金属电镀覆。“沉积”和“镀覆”在整个本说明书中可互换使用。“调平剂”是指有机聚合物化合物或其盐，其能够提供实质上水平或平坦的金属层。术语“调平剂(leveler)”和“调平剂(levelingagent)”在整个本说明书中可互换使用。“加速剂”是指有机添加剂，其增加电镀覆浴液的镀覆速率且可充当增亮剂。“抑制剂”是指在电镀覆期间抑制金属镀覆速率的有机添加剂。术语“印刷电路板”和“印刷布线板”在整个本说明书中可互换使用。术语“部分”意指可以包括整个官能团或官能团的一部分作为子结构的分子或聚合物的一部分。术语“部分”和“基团”在整个本说明书中可互换使用。术语“单体”和“化合物”在本说明书中可互换使用。“聚合物”为包括两个或更多个聚体的分子。“单体”意指单个聚体或小分子或化合物，其中两个或更多个构成聚合物。“胺”在本申请案的上下文中是指含氮化合物，其不包括磺酰胺部分。化学结构中的“----”虚线意指任选的双键。冠词“一个(种)”是指单数和复数。聚合物为一种或多种磺酰胺或其盐和一种或多种环氧化物的反应产物。任选地，一种或多种胺可作为第三单体包括在内，由此聚合物可包括一种或多种磺酰胺或其盐、一种或多种环氧化物和一种或多种胺。反应产物可以用于铜电镀覆组合物以在可能包括盲通道、通孔或其组合的衬底上镀覆铜沉淀物。铜电镀覆组合物具有良好均镀能力，且铜沉淀物具有回应于热冲击应力测试的良好物理可靠性和减少的结节。磺酰胺包括具有以下通式的化合物：其中R为直链或支链的经取代或未经取代的烷基、直链或支链的经取代或未经取代的烯基、直链或支链的经取代或未经取代的炔基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应产物，其包含一种或多种磺酰胺或其盐和一种或多种环氧化物。

【技术特征摘要】
2014.12.30 US 14/5852271.一种反应产物，其包含一种或多种磺酰胺或其盐和一种或多种环氧化物。
2.根据权利要求1所述的反应产物，其进一步包含一种或多种胺。
3.根据权利要求1所述的反应产物，其中所述一种或多种环氧化物包含
其中Y、R5和R6可相同或不同且选自氢和(C1-C4)烷基，X为卤素，A＝OR10或
R11；R10＝((CR12R13)mO)q、(芳基-O)p、CR12R13-Z-CR12CR13或OZ'tO，R11＝(CH2)y，B
为(C5-C12)环烷基，Z＝5或6元环，Z'为R14OArOR14、(R15O)bAr(OR15)或(R15O)b、
Cy(OR15)，Cy＝(C5-C12)环烷基；R12和R13独立地选自氢、甲基或羟基，R14代表(C1-C8)
烷基，R15代表(C2-C6)亚烷氧基；R7为氢原子、甲酰基或一个或两个任选地含有由
C4-C8和C2-C4构成的羰基的缩水甘油醚基，R8为氢原子、甲基或乙基，且R9为氢原
子、甲酰基或一个或两个任选地含有由C4-C8和C2-C4构成的羰基的缩水甘油醚基，
且b＝1-10，m＝1-6，n＝1-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·路，Z·I·尼亚齐姆贝托瓦，M·A·瑞兹尼克，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US