在薄膜衬底上电镀低内应力铜沉积物以抑制翘曲的方法与流程

文档序号:12416404阅读:498来源:国知局
在薄膜衬底上电镀低内应力铜沉积物以抑制翘曲的方法与流程

本发明涉及一种在薄膜衬底上电镀低内应力铜沉积物以抑制薄膜衬底的翘曲的方法。更确切地说,本发明涉及一种在铜电镀期间通过使用抑制薄膜衬底的过度活动的固定构件来在薄膜衬底上电镀低内应力铜沉积物以抑制薄膜衬底的翘曲的方法。



背景技术:

电沉积金属的内在或固有应力是由在电镀的晶体结构中的缺陷所引起的熟知现象。在电镀工序之后,此类缺陷试图自我校正,并且此引发了使沉积物收缩(抗张强度)或扩张(压缩应力)的力。此应力及其减轻可为成问题的。举例来说,当电镀主要在衬底的一侧上时,其可取决于衬底的灵活性及应力的量值导致衬底的卷曲、弯曲及翘曲。应力可导致沉积物对衬底的弱粘着,引起起泡、剥离或开裂。这尤其是对于难以粘着衬底(如半导体晶片或具有相对平滑表面形态的那些)的情况。一般来说,应力的量值与沉积物厚度成比例,因此当需要较厚沉积物时其可以是成问题的,或实际上可能限制可达到的沉积物厚度。

包括利用酸性电镀方法沉积的铜的大部分金属显示内应力。工业的铜酸性电镀方法利用不同有机添加剂,其有益地改良所述电镀方法及沉积特征。还已知来自于此类电镀浴的沉积物可进行室温自退火。在此类自退火期间晶粒结构的转换同时导致沉积应力的变化,通常是增强。不仅内应力本身成问题,而且通常经受老化变化,因为沉积物自身随着时间而退火,引起不可预测性。

减轻铜电镀中的固有应力的基本机理并不很好理解。如减少沉积物厚度、降低电流密度的参数,即镀覆速度、衬底类型、晶种层或下方板选择、电镀浴组合物(如阴离子型)、添加剂、杂质及污染物已知影响沉积物应力。已经采用此类减少应力的经验方法,但通常不是不变的或损害电镀方法的效率。

最近的涉及研发电镀浴以解决内应力的问题的工作已略有成功;然而,随着镀覆工业移动到更薄衬底,翘曲越来越受到关注。当在薄衬底上镀覆时甚至涉及解决内应力问题的许多改进的铜电镀浴尚未能够解决翘曲问题。因此,需要减少或消除镀金属的薄膜衬底翘曲的问题的方法。



技术实现要素:

一种对薄膜衬底进行铜电镀的方法包含:提供薄膜衬底;将薄膜衬底附接到固定构件以抑制薄膜衬底相对于固定构件的基本上所有移动;将一个或多个电触头附接到薄膜衬底;将与固定构件及一个或多个电触头附接的薄膜衬底传送通过低应力高延展性铜电镀浴,其中当通过铜电镀浴时薄膜衬底及固定构件与一个或多个电触头基本上保持在单一平面中;及用低应力高延展性铜电镀浴在薄膜衬底上电镀低应力高延展性铜。

所述方法允许薄膜衬底传送通过低内应力高延展性铜电镀浴以使得在铜电镀之后薄膜衬底不翘曲或弯曲。在其上镀覆有铜沉积物的情况下薄膜衬底保持基本上平坦。

附图说明

图1A-F为两种不同的铜电镀布置的铜晶粒生长的图示。

图2A-B为接合到具有电触头及非电触头的镀覆夹具的铜薄膜的图示。

图3A-C为具有固定到输送机的电触头的铜薄膜及用于固定铜薄膜的两个替代输送机设计的图示。

图4A-B为在膜的一侧或顶部连接到三个电连接器的铜薄膜的图示。

具体实施方式

除非上下文另外明确指示,否则以下缩写具有以下含义:℃=摄氏度;g=克;mL=毫升;L=升;ppm=百万分之一=mg/L;A=安培=Amps;DC=直流电;m=米;dm=分米;mm=毫米;μm=微米;nm=纳米;Mw=重均分子量;ASD=A/dm2;v=伏;2.54cm=1英寸;lbf=磅-力=4.44822162N;N=牛顿;psi=磅/平方英寸=0.06805大气压;1大气压=1.01325×106达因/平方厘米;及RFID=射频识别。

如在整个本说明书中所使用,术语“沉积”、“镀覆”及“电镀”可互换使用。术语“横向”意指从侧面。术语“轴”指物体围绕其旋转的虚线。术语“部分”意指分子的一部分或官能团。部分=-CH2-CH2-。不定冠词“一个(种)(a/an)”包括单数及复数。术语“延展性”意指固体材料在张应力下变形的能力。术语“张应力”意指在失效前材料耐受的最大应力。术语“平面”意指平坦表面,在所述表面上连接其上的任何两个点的直线完全位于其中。

除非另外指明,否则所有百分比及比率都按重量计。所有范围是包括性的并且可按任何次序组合,除非很明显此类数值范围被限制于总计为100%。

本发明的薄膜衬底通过固定构件固定使得在电镀工艺期间薄膜衬底保持在一个平面中。在整个电镀工艺中固定构件使薄膜衬底免于任何活动或防止平面位置的变化。当所述衬底通过镀覆浴时其限制薄膜衬底的非所需移动。相比之下,电镀薄膜衬底的常规工艺通常涉及将薄膜传送通过铜电镀浴,其中在整个电镀工艺中允许薄膜衬底明显活动或移动。此类薄膜衬底通常在一点接合到输送机系统使得薄膜衬底围绕其接合到输送机的轴旋转并且在单一平面外自侧面容易地移动到侧面。此类活动通常产生翘曲的薄膜衬底。在允许镀覆衬底在室温下老化之后此类翘曲通常更明显。镀覆在衬底上的铜通常开裂或剥离。虽然不受理论束缚,但在两个镀覆工艺中铜晶粒生长不同。当固定薄膜衬底使得在电镀期间其保持在单一平面中时,更多铜晶粒/晶核装入铜晶核的初始层之间的空隙中。此对于抑制衬底翘曲更有利。在常规工艺中,在镀覆期间衬底具有移动的灵活性。在铜成核开始后,在初始铜晶核演变/退火为较大晶粒尺寸之前存在较少能够装入空隙中的铜晶核。因此退火期间的体积收缩大于根据本发明方法镀覆的薄膜的体积收缩。

本发明的薄膜具有220μm或更小但大于0的厚度范围。优选地,薄膜具有50μm到150μm,更优选地50μm到100μm的厚度范围。此类薄膜衬底通过具有几纳米的厚度的铜晶种图案化。图案可为多个不对称线,其可在宽度方面不同并且在所述衬底的一侧上在一个方向上定向。翘曲通常沿着线发生。

图1A到F比较两个工艺。图1A及1B说明初始镀覆沉积物。图1A为根据本发明方法镀覆的沉积物,其中在镀覆期间通过固定构件将薄膜衬底固定在一个平面中。相比之下,图1B为使用常规工艺在薄膜衬底上镀覆的沉积物,其中在镀覆期间允许薄膜很大的移动自由。图1C说明由于所述衬底的移动受限制,允许较小铜晶核或晶粒沉积在初始沉积物层中间的空隙内,而在图1D中显示的常规设计中,来自初始铜沉积物层的铜晶核或较小晶粒已开始退火或生长并且因此薄膜衬底弯曲以便适应体积收缩。换句话说,在本发明的设计中装入更多铜晶粒并且因此与常规方法中相比的更小体积收缩。本发明提供物理力以抵消由退火所引起的应力。图1E说明在室温下老化之后根据本发明方法镀覆的薄膜衬底的铜晶粒尺寸。铜晶粒尺寸已增加到等于图1F的使用常规工艺的铜晶粒尺寸的点;然而,不存在翘曲。

用于薄膜衬底的固定构件可为镀覆夹具,如图2A中所显示,其中薄膜衬底通过三个电触头及三个非电触头接合到夹具。或者,薄膜衬底可通过六个电触头固定。将薄膜固定到镀覆夹具使得相对于夹具其不移动但保持静止。随后将夹具固定到输送带使得相对于其在输送机上的位置其保持静止。夹具可在其点中的任何一个处固定到输送机,其限制条件为相对于其在输送机上的位置其保持静止。通常夹具在一个或多个沿着其顶部边缘的点及一个或多个沿着其底部边缘的点处固定到输送带。可使用螺母及螺栓或夹钳或其它固定构件将镀覆夹具接合到输送带。输送带可包括多个镀覆夹具使得多个薄膜可同时接合到输送机并且依次在薄膜上电镀铜。输送机通过电动机启动,所述电动机将薄膜传送到含有低内应力高延展性铜电镀浴的槽。槽包括一个或多个反电极。电极可为可溶或不可溶电极。在进入镀覆槽时,经由滑动在与薄膜接触的位置相反的末端接合到电触头的接触点来将接合到薄膜的电触头放置在来自电轨的电势下。施加到电触头的电势为10v到60v,其由整流器提供。当各薄膜衬底通过镀覆槽时各保持在同一平面中使得在电镀期间其不在平面外移动。各薄膜经历的唯一移动是如下移动:在连续平面中自镀覆槽的入口移动直到在相对端其传送出槽。薄膜不围绕轴转动或侧向于在电镀工艺期间薄膜通过镀覆槽的平面移动。一般来说,薄膜通过电镀槽的速率为0.2米/分钟到5米/分钟。此类速度对薄膜的翘曲具有最小到无影响。在薄膜与其铜镀覆表面传送出镀覆槽之后,在镀覆线或镀覆电路的末端获取其。

用于薄膜衬底的固定构件还可为输送机,其具有用于固定薄膜的一端的凹槽或其可为多对滚珠,如图3A到C中所示。薄膜衬底的底端可保持固定在输送机的凹槽中,所述输送机具有多个接合到薄膜的相对端的电连接器,如图3A及3B中所示。凹槽充分宽,足以容纳薄膜的底端并且同时固定其使得在凹槽中其不自其位置侧向移动。电连接器也可接合到薄膜作为两侧中的一个或两个而非在顶部。或者,可通过在其顶部具有凹槽在底部或侧面具有电连接器的输送机(未显示)固定薄膜。如上文所描述,输送机将薄膜传动到镀覆槽并且当薄膜进入镀覆槽时连接器在其相对端借助于滑动接触点接触电轨。薄膜随后在其进行铜镀覆的一个平面中通过镀覆槽并且随后在获取其的相对端传送出。

或者,输送机具有多对如图3C中所示的滚珠。以与具有凹槽的输送机类似的方式将薄膜固定在滚珠之间,不同之处在于将滚珠电动化使得其旋转并且传动薄膜朝向镀覆槽向前并且进入镀覆槽中同时维持薄膜在一个平面中使得在电镀期间薄膜不侧向移动。

铜金属由低应力高延展性水性酸性铜电镀浴电镀。优选地,此类水性酸性铜金属电镀浴包括一种或多种铜离子源、电解质、一种或多种支化聚亚烷基亚胺、一种或多种加速剂及一种或多种抑制剂使得铜沉积物具有低内应力及高延展性,优选地,随着铜沉积物老化应力的最小变化及高延展性。所述低内应力铜沉积物可具有相对较大沉积晶粒尺寸(通常为2微米或更大)的无光泽外观。所述酸性低应力高延展性铜浴还可包括一种或多种氯离子源及一种或多种通常包括于酸性铜电镀浴中的常规添加剂。优选地,一种或多种氯离子源包括于所述酸性铜电镀浴中。

一种或多种支化聚亚烷基亚胺包括(但不限于)具有以下通式的化合物:

其中R1、R2、R3、R4及R5可为氢或具有以下通式的部分:

其中R6及R7相同或不同并且为氢或具有以下通式的部分:

其限制条件为R1、R2、R3、R4及R5中的至少一个为具有式(II)的部分,并且n、p、q、r、s、t及u相同或不同并且为2到6的整数,并且m为2或更大的整数。优选地,R1、R2、R3、R4及R5中的至少两个为具有式(II)的部分,更优选地,R1、R2、R3、R4及R5中的三个为具有式(II)的部分。优选地,R6及R7中的至少一个为具有式(III)的部分,其余部分为氢。优选地,变量n、p、q、r、s、t及u相同或不同并且为2到3,更优选地,n、p、q、r、s、t及u为2。

优选的支化聚亚烷基亚胺的实例为以下聚亚乙基亚胺:

其中变量m如上文所定义。

另一支化聚亚烷基亚胺的实例是具有以下结构的树枝状聚合物:

所述支化聚亚烷基亚胺以0.1到10ppm、优选地0.1到5ppm、更优选地0.1到2ppm,并且最优选地0.1到1ppm的量包括于酸性铜电镀浴中。优选及最优选的支化聚亚烷基亚胺可以0.2ppm到0.8ppm的量包括于低应力高延展性酸性铜电镀浴中。

一般来说,Mw可在1000及更大范围内。通常Mw可在4000到60,000,更通常10,000到30,000范围内。

优选的低内应力高延展性铜电镀浴还可包括一种或多种具有以下通式的聚烯丙胺:

其中变量“y”为使得Mw为1000克/摩尔或更大的数。优选地,本发明的聚烯丙胺的Mw在4000克/摩尔到60,000克/摩尔,更优选地10,000克/摩尔到30,000克/摩尔范围内。

聚烯丙胺以1到10ppm,优选地1到5ppm,更优选地1到2ppm的量包括于水性酸性铜电镀浴中。

在低应力及高延展性酸性铜电镀浴中包括一种或多种加速剂。加速剂优选地为化合物,其与一种或多种抑制剂组合可引起在给定镀覆电势下镀覆速率增加。加速剂优选地为含硫有机化合物。优选地,加速剂为3-巯基-1-丙磺酸、亚乙基二硫基二丙磺酸、双-(ω-磺基丁基)-二硫化物、甲基-(ω-磺丙基)-二硫化物、N,N-二甲基二硫基氨基甲酸(3-磺丙基)酯、(O-乙基二硫基碳酸基)-S-(3-磺丙基)酯、3-[(氨基-亚氨基甲基)-硫醇]-1-丙磺酸、3-(2-苯甲基噻唑基硫基)-1-丙磺酸、双(磺丙基)-二硫化物及其碱金属盐。更优选地,加速剂选自3-巯基-1-丙磺酸及其碱金属盐、及(O-乙基二硫基碳酸基)-S-(3-磺丙基)酯及其碱金属盐。最优选地,加速剂选自3-巯基-1-丙磺酸钠盐及(O-乙基二硫基碳酸基)-S-(3-磺丙基)酯钾盐。虽然不受理论束缚,但相信一种或多种加速剂与一种或多种支化聚亚烷基亚胺或聚烯丙胺的组合允许低内应力及高延展性铜金属膜沉积物的组合。

一般来说,可以1ppm及更大的量包括此类加速剂。优选地,此类加速剂可以2ppm到500ppm,更优选地2ppm到250ppm的量包括于酸性铜电镀浴中,最优选地以3ppm到200ppm的量包括加速剂。当加速剂选自3-巯基-1-丙磺酸及其碱金属盐时,最优选地以3ppm到8ppm的量包括其,并且最优选地以100ppm到200ppm的量包括(O-乙基二硫基碳酸基)-S-(3-磺丙基)-酯及其碱金属盐。

包括于低应力高延展性酸性铜电镀浴中的抑制剂包括(但不限于)聚氧亚烷基二醇、羧甲基纤维素、壬基苯酚聚二醇醚、辛二醇双(聚亚烷基二醇醚)、辛醇聚亚烷基二醇醚、油酸聚二醇酯、聚亚乙基亚丙基二醇、聚乙二醇、聚乙二醇二甲醚、聚氧化丙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、硬脂酸聚二醇酯及硬脂醇聚二醇醚。以0.1g/L到10g/L,优选地,0.1g/L到5g/L,更优选地0.1g/L到2g/L并且最优选地0.1g/L到1.5g/L的量包括此类抑制剂。

适合的铜离子源为铜盐并且包括(但不限于):硫酸铜;卤化铜,如氯化铜;乙酸铜;硝酸铜;四氟硼酸铜;烷基磺酸铜;芳基磺酸铜;氨基磺酸铜;过氯酸铜及葡糖酸铜。示例性烷磺酸铜包括(C1-C6)烷磺酸铜,并且更优选地(C1-C3)烷磺酸铜。优选的烷磺酸铜为甲磺酸铜、乙磺酸铜及丙磺酸铜。示例性芳基磺酸铜包括(但不限于)苯磺酸铜及对甲苯磺酸铜。可使用铜离子源的混合物。可将除铜离子以外的一种或多种金属离子盐添加到酸性铜电镀浴中。通常,铜盐的存在量足以提供10到400g/L电镀溶液的铜离子的量。电镀浴不包括任何合金金属。电镀浴针对薄膜铜沉积物,不针对铜合金沉积物或任何其它金属或金属合金。

适合的电解质包括(但不限于)硫酸、乙酸、氟硼酸、烷磺酸(如甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸及三氟甲磺酸)、芳基磺酸(如苯磺酸、对甲苯磺酸)、氨基磺酸、盐酸、氢溴酸、过氯酸、硝酸、铬酸及磷酸。本发明金属镀覆浴中可使用酸的混合物。优选的酸包括硫酸、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、盐酸及其混合物。酸的存在量可在1到400g/L范围内。电解质一般可购自多种来源并且可无需进一步纯化即使用。

一种或多种任选的添加剂还可包括于电镀组合物中。此类添加剂包括(但不限于)调平剂、表面活性剂、缓冲剂、pH调节剂、卤离子源、有机酸、螯合剂及络合剂。此类添加剂在本领域中众所周知,并且可以常规量使用。

调平剂可包括于酸性铜电镀浴中。此类调平剂包括(但不限于)有机磺基磺酸盐(如1-(2-羟乙基)-2-咪唑烷硫酮(HIT)、4-巯基吡啶、2-巯基噻唑啉、亚乙基硫脲、硫脲),公开于Step等人的美国专利第6,610,192号中、Wang等人的美国专利第7,128,822号中、Hayashi等人的美国专利第7,374,652号中及Hagiwara等人的美国专利第6,800,188中的那些调平剂。可以常规量包括此类调平剂。通常,以1ppb到1g/L的量包括其。

常规的非离子、阴离子、阳离子及两性表面活性剂可包括于酸性铜电镀浴中。此类表面活性剂在本领域中众所周知并且多数为商业上可获得的。通常所述表面活性剂为非离子表面活性剂。一般来说,以常规量包括表面活性剂。通常,其可以0.05g/l到15g/L的量包括于电镀浴中。

卤素离子包括氯离子、氟离子及溴离子。此类卤离子通常作为水可溶盐或酸添加到所述浴中。优选地,铜电镀浴包括氯离子。氯离子优选地以氢氯酸的形式或以氯化钠或氯化钾的形式引入到所述浴中。优选地,氯离子以氢氯酸的形式添加到所述浴中。卤离子可以20ppm到500ppm,优选地20ppm到100ppm的量包括于所述浴中。

低应力高延展性酸性铜电镀浴具有的pH范围为小于1到小于7,优选地小于1到5,更优选地小于1到2,最优选地所述pH为小于1到1。

电镀可通过DC镀覆、脉冲镀覆、脉冲反向镀覆、光感应镀覆(LIP)或光辅助镀覆。优选地,低应力高延展性铜膜通过DC、LIP或光辅助镀覆来镀覆。一般来说,取决于应用,电流密度范围为0.5到50ASD。通常,电流密度范围介于1到20ASD或如15到20ASD。电镀在15℃到80℃或如室温到60℃或如20℃到40℃或如20℃到25℃的温度范围内完成。

铜膜的内应力及延展性可使用常规方法测定。通常,低内应力使用沉积物应力分析器测量,如购自PA、Jacobus的Specialty Testing and Development Co.。低内应力可利用方程式S=U/3TxK确定,其中S为以psi为单位的应力,U为在校准等级上的偏转的递增数,T为以英寸为单位的沉积物厚度,并且K为测试条带校准常数。常数可变化,并且由沉积物应力分析器提供。在电镀后并且接着在老化几天之后,优选地在铜膜沉积在衬底(如常规铜/铍合金测试条带)上后两天,立即测量低内应力。紧接在电镀之后及老化之后的内应力测量在室温下进行。虽然室温可变化,但出于测量内应力的目的,室温通常在18℃到25℃,优选地20℃到25℃范围内。优选地,将1-10μm,更优选地1-5μm的铜膜镀覆在测试条带上。紧接在将铜镀覆在衬底上之后测量的初始内应力的范围在室温下可为0psi到950psi,优选地0psi到520psi,更优选地0psi到505psi。在老化(如两天)之后,内应力的范围在室温下可为300psi到900psi,优选地300psi到850psi,更优选地300psi到800psi。虽然内应力在两天老化时段可略微变化,在所述两天老化时段之后在室温下铜膜内应力的测量值通常并不显著变化。

使用常规的伸长率测试及设备测量延展性。优选地,使用工业标准IPC-TM-650方法用如英斯特朗(Instron)拉力测试仪33R4464的设备完成伸长率测试。将铜电镀在如不锈钢面板的衬底上。通常,将铜以薄膜形式电镀在衬底上到50-100μm,优选地60-80μm的厚度。将铜自衬底上剥离并且退火1-5小时,优选地2-5小时。退火在100-150℃,优选地110-130℃的温度下进行,并且随后使铜达到室温。最大张应力的伸长率或负荷通常不为预设参数。在失效或开裂之前材料可耐受的最大张应力的负荷越大,延展性越高或越好。通常,伸长在50lbf或更大的最大张应力的负荷下进行。优选地,伸长在60lbf或更大下进行。更优选地,伸长在70lbf到90lbf的最大张应力的负荷下进行。伸长率范围为大于或等于8%,优选地9%到15%。

本发明的方法用于在薄膜衬底(如半导体晶片或金属薄膜)上或在其中弯曲、卷曲或翘曲为问题的衬底侧面上镀覆铜。方法还可用于在其中沉积物的起泡、剥离或开裂常见的难以粘着的衬底上镀覆铜。举例来说,所述方法可用于制造印刷电路及配线板,如用于光伏装置及太阳电池的柔性电路板、柔性电路天线、RFID标签、电解箔片、半导体晶片,所述太阳电池包括叉指形后缘接触太阳电池、带有本征薄层的异质结(HIT)电池及完全镀覆的前接触电池。所述方法用于优选地以15μm到5mm,更优选地20μm到1mm的厚度范围镀覆铜。当铜在用于太阳电池的接触形成中用作主要导体时,优选地将所述铜电镀到20μm到60μm,更优选地30μm到50μm的厚度范围。

提供以下实例来说明本发明,但并不意图限制其范围。

实例1

在室温下制备以下水性酸性铜电镀浴。

表1

使用常规实验室程序制成铜电镀浴的组分,其中将有机物添加到水中接着添加无机组分。进行搅拌或搅动,伴随在低于30℃的温度下施加热,以确定所有组分溶解在水中。使浴在铜电镀之前达到室温。在室温下及在铜电镀期间酸性铜电镀浴的pH在小于1到1范围内。

实例2

如图2A中所示将具有100μm的厚度的多个铜薄膜接合到不导电矩形平板镀覆夹具。通过六个电触头,三个在薄膜的每一侧上,或在替代方案中通过三个电触头及三个非电触头将各薄膜固定到平板镀覆夹具,如图2A及2B中所示。将带有薄膜的不导电平板镀覆夹具固定到输送机系统,其中将镀覆夹具接合到输送机使得其不在单一平面外移动并且所述输送机系统将薄膜传输通过含有如实例1中的浴1或浴2的镀覆槽。在电镀工艺期间薄膜基本上保持在一个平面中。当接合到平板夹具的薄铜膜进入两个铜电镀浴中的一个中时,将电触头放置在与连接铜薄膜的接触点电接触的电轨的电势下。各面板电镀有30μm厚的铜层。在1.5ASD到3ASD下开始铜电镀以镀覆初始0.1-4μm的铜,随后电流密度增加到20ASD以完成镀覆。镀覆为DC镀覆并且在室温下。在薄膜镀覆有铜之后,其传送出铜镀覆槽,其用去离子水冲洗并且检查任何翘曲。紧接在镀覆之后薄膜中无一个显示可观测的翘曲迹象。随后使样品在室温下老化大约24小时。在24小时之后观测样品的翘曲。不存在衬底或铜层翘曲的可观测的迹象。

实例3

在室温下制备以下水性酸性铜电镀浴。

表2

使用常规实验室程序制成铜电镀浴的组分,其中将有机物添加到水中接着添加无机组分。进行搅拌或搅动,伴随在低于30℃的温度下施加热,以确定所有组分溶解在水中。使浴在铜电镀之前达到室温。在室温下及在铜电镀期间酸性铜电镀浴的pH为小于1。

实例4

将多个具有150μm的厚度的铜薄膜连接到三个电触头并且插入在如图3A-C中所示的具有凹槽的输送机或替代地具有滚轮的输送机中。凹槽及滚轮固定薄膜使得在传输到低内应力高延展性铜电镀浴期间及在传送通过低内应力高延展性铜电镀浴期间其保持在一个平面中。两个镀覆槽包括如实例3中所示的低内应力高延展性铜电镀浴。当薄铜膜进入两个铜电镀浴中的一个中时,将电触头放置在与连接铜薄膜的接触点电接触的电轨的电势下。各面板电镀有30μm厚的铜层。在室温下进行电镀。使用DC,电流密度为20ASD。在薄膜镀覆有铜之后,其传送出铜镀覆槽,其用自来水冲洗并且检查任何翘曲。薄膜中无一个显示可观测的翘曲迹象。随后使样品在室温下老化24小时。在24小时之后,观测样品的翘曲。未观测到任何样品的翘曲。

实例5(比较)

如图4A及4B中所示在一侧上或在顶部将多个具有120μm的厚度的铜薄膜连接到三个电连接器。将连接器接合到输送机,所述输送机将多个薄膜传输到铜镀覆槽,所述铜镀覆槽包括以上表1及2中显示的低内应力高延展性铜电镀浴中的一个。仅借助于电连接器将薄膜固定到输送机。当薄铜膜进入三个铜电镀浴中的一个中时,将电触头放置在与连接铜薄膜的接触点电接触的电轨的电势下。用DC在20ASD的电流密度下,各面板电镀有30μm厚的铜层。在室温下进行电镀。在传送通过电镀浴期间,薄膜由于与水性镀覆浴接触以及由于在电镀期间连续搅拌浴而改变其平面定向。如在实例2及4中薄膜不在单一连续平面中进行铜镀覆。在薄膜镀覆有铜之后,其传送出铜镀覆槽,其用自来水冲洗并且检查任何翘曲。所有样品具有一些可观测的翘曲迹象。随后样品在室温下老化24小时。在24小时之后,所有样品的翘曲更明显。大部分样品的电镀铜层显示自薄膜衬底剥离的迹象。所有衬底具有弯曲。

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