專利名稱：布線基底和其制造方法以及其中使用的化學(xué)鍍銅溶液的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及布線基底，更具體地說(shuō)涉及包括在細(xì)孔或″微″孔如連接大多數(shù)布線導(dǎo)線的通路孔上形成的銅層的多層布線基底，還涉及上述布線基底的制造方法，以及其中使用的化學(xué)鍍銅溶液。
目前可獲得的化學(xué)鍍銅溶液含有銅離子、銅離子的絡(luò)合劑、銅離子的還原劑和pH值調(diào)節(jié)劑，此外還含有混入其中的用于改善鍍膜機(jī)械性能或提高鍍液穩(wěn)定性的添加劑。
在諸如JP-A-51-105932(1976)中公開了一種典型的含有這些添加劑的化學(xué)鍍銅溶液。該日文文獻(xiàn)公開的鍍液中含有的添加劑包括2，2’-聯(lián)吡啶、2-(2-吡啶基)苯并咪唑和2，2’-聯(lián)喹啉中的至少一種；聚亞烷基二醇和/或1，10-菲咯啉基團(tuán)中的至少一種；和聚亞烷基二醇。
JP-A-52-17334(1977)中公開了一種化學(xué)鍍銅溶液，其中含紫脲酸銨、羊毛鉻黑T和甲基紫中的至少一種作為添加劑。
JP-A-52-17335(1977)中公開了一種化學(xué)鍍銅溶液，其中含有選自吡啶、4-乙烯吡啶、2-氨基吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶-4-甲基吡啶、2-乙基吡啶、3-(正-丙基)吡啶和2-羥基吡啶中的至少一種作為添加劑。
JP-A-52-20339(1977)教導(dǎo)了一種化學(xué)鍍銅溶液，其中含有Ni、Co、Pb和Sn的金屬鹽中的至少一種，以及不起反應(yīng)的脂族基聚合物作為添加劑。
JP-A-52-21226(1977)中公開了一種化學(xué)鍍銅溶液，其中含有一種以上選自烯丙醇、α-氯—烯丙醇、β-氯—烯丙醇、α-甲基烯丙醇和β—甲基烯丙醇的原料。
此外，JP-A-52-85936(1977)公開了一種含有肟作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液。JP-A-56-105468(1981)公開了一種含有聚乙二醇硬脂酰胺、2，2′-聯(lián)吡啶和Ag2S作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液。JP-A-57-26156(1982)公開了一種添加作為添加劑的環(huán)狀聚醚的化學(xué)鍍銅溶液。JP-A-5-156459(1993)講授了一種添加了碘化合物和2，2′-聯(lián)吡啶的化學(xué)鍍銅溶液。
添加上述的任一種添加劑的目的是為了改善鍍膜的機(jī)械性能和/或所使用鍍液的穩(wěn)定性。近年來(lái)，對(duì)電子設(shè)備的小型化或者“減少尺寸”的尋求導(dǎo)致對(duì)零件裝配基底要求嚴(yán)格，以便達(dá)到較高的集成密度。為滿足這種需要，到現(xiàn)在許多工程師已經(jīng)積極地研究和發(fā)展了具有高集成化裝配性的裝配基底。裝配基底一般設(shè)計(jì)成只在電連接的必要夾層部位有選擇地形成直通路孔的通路孔結(jié)構(gòu)，而不是如傳統(tǒng)的印刷電路板中采用夾層連接結(jié)構(gòu)的常規(guī)直通孔連接方案。
隨著集成密度的增加，這種通路孔的直徑減小，造成與金屬鍍覆工藝相關(guān)的通路孔的縱橫比增加。在為達(dá)到理想的夾層電連接而對(duì)一側(cè)封閉的通路孔進(jìn)行鍍覆時(shí)，通路孔的縱橫比增加使得在這種通路孔內(nèi)部進(jìn)行均勻金屬鍍覆變得更為困難。這個(gè)難點(diǎn)可能常常成為高集成化部件裝配基底的制造中的嚴(yán)重障礙或“工藝瓶頸”。
總之，有必要發(fā)展一種涂覆的特殊技術(shù)，該技術(shù)具有良好的可再現(xiàn)性，可在“封閉”底部和/或具有大的縱橫比的開孔內(nèi)側(cè)壁表面上涂覆等厚度的銅層，其中該薄膜的厚度實(shí)質(zhì)上與上表面上涂覆的銅層厚度一致。
因此本發(fā)明的主要目的是提供一種新的改進(jìn)的布線基底，該布線基底能在兼具高集成密度的同時(shí)提高部件的裝配性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有高集成部件裝配性的改進(jìn)的多層布線基底，該基底包括在具有高縱橫比且一側(cè)封閉的超細(xì)通路孔上形成的鍍覆金屬的布線層。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的化學(xué)鍍銅溶液，該溶液在銅層相對(duì)于此種通路孔的沉積均勻性方面是優(yōu)異的。
發(fā)明概述在此公開的本發(fā)明的一些代表性的主要原理概述如下。
首先，根據(jù)本發(fā)明的具有優(yōu)異銅層沉積均勻性的化學(xué)鍍銅溶液特別限定為含有銅離子、此種銅離子的絡(luò)合劑加上這些離子的還原劑以及“pH”值調(diào)節(jié)劑，并加入了苯乙醇腈和三乙基四胺(triethyltetramine)中的至少一種作為添加劑。
根據(jù)本發(fā)明的具有優(yōu)異銅層沉淀均勻性的另一種化學(xué)鍍銅溶液被限定為含有銅離子、該銅離子的絡(luò)合劑、銅離子還原劑、pH值調(diào)節(jié)劑，以及2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中的至少一種作為添加劑，此外還添加苯乙醇腈、三乙基四胺和羊毛鉻黑T中的至少一種作為添加劑。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的理想的多層布線基底為具有在一個(gè)以上高縱橫比的超細(xì)或“微細(xì)”通路孔上通過(guò)均勻鍍覆形成的布線層，該布線基底可通過(guò)使用上述特定鍍液的化學(xué)鍍銅工藝制造，并且提高了再現(xiàn)性。
事實(shí)上，上述化學(xué)鍍銅溶液用于對(duì)感興趣的布線結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)鍍銅，該布線結(jié)構(gòu)包括一個(gè)以上位于電介體表面上的開孔，該開孔具有的50～150μm的超細(xì)直徑φ，并具有比該直徑深的封閉的底部，也即該開孔的深度值大于其寬度，從而能在該開孔內(nèi)側(cè)壁和底部表面以及電介體表面上制備幾乎是等厚度的連續(xù)銅層。這使得具有良好再現(xiàn)性地制造理想的布線基底成為可能，其中在縱橫比為1.0～2.0的微細(xì)開孔的內(nèi)側(cè)壁/底部表面上的銅層厚度比電介體表面覆蓋的銅層厚度大0.9倍以上。
本發(fā)明的另一個(gè)特征在于，通過(guò)應(yīng)用于一種開孔，能夠提供提高了再現(xiàn)性的具有微裝配高密度布線結(jié)構(gòu)的多層布線基底，該開孔具有基本上垂直的橫截面或斷面，其具有開孔內(nèi)側(cè)壁表面與電介體表面之間形成特定的夾角β，其中該夾角的角度在90～100度的范圍內(nèi)。
圖2是用體現(xiàn)本發(fā)明原理的方法制備的多層布線基底的主要部分的剖視圖。
圖3是用于比較說(shuō)明本發(fā)明效果的多層布線基底的主要部分的截面剖視圖。
優(yōu)選方案的詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選方案闡述如下。
(實(shí)施方案1)在該實(shí)施例中，“基本的”化學(xué)鍍銅溶液是一種含有銅鹽、銅離子絡(luò)合劑、還原劑以及pH值調(diào)節(jié)劑的溶液。該銅鹽可以是現(xiàn)有可溶解的銅鹽，包括硫酸銅、硝酸銅、氯化銅和甲酸銅，但不僅限于此。
本實(shí)施例可使用的絡(luò)合劑的例子特別包括乙二胺四乙酸、羥基-乙基亞乙基三乙酸(ethylethylenetriacetic acid)、環(huán)己烷-雙胺四乙酸(diaminetetraaceticacid)、二亞乙基三胺五乙酸(diethylenetriaminepentaacetic acid)和四(2-羥丙基)乙二胺。
在此可使用的還原劑的例子有甲醛、仲甲醛和乙醛酸。必要時(shí)，可從中選擇兩種或更多種物質(zhì)結(jié)合使用。
pH值調(diào)節(jié)劑的例子可以是堿金屬氫氧化物，如氫氧化鋰、氫氧化鈉和氫氧化鉀，以及有機(jī)堿，如四甲基—?dú)溲趸@、四乙基氫氧化銨等等。雖然最佳pH值的范圍隨使用的還原劑種類的變化而變化，通常推薦pH值在20℃測(cè)量時(shí)落于11.5到13.5的范圍內(nèi)；從鍍覆速率角度來(lái)看pH值優(yōu)選盡可能大。
該實(shí)施例中使用的用于改善生成的鍍膜的機(jī)械特性和鍍液穩(wěn)定性的添加劑可包括2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉、聚亞烷基二醇或其他已知類似合適的原料。
使用僅由上述基本組分和添加劑組成的化學(xué)鍍銅溶液，不可能在縱橫比為1.0或更大的特定通路孔的內(nèi)側(cè)壁和底表面上制備出任何理想的等厚的銅鍍層。通路孔內(nèi)側(cè)壁和底表面的銅鍍層厚度的均勻性隨通路孔形狀、鍍液攪拌條件、鍍液溫度、鍍覆速率和鍍液主要組分的改變而變化。認(rèn)為對(duì)通路孔的沉積或“析出”均勻性的降低是由于銅離子(絡(luò)合物)和還原劑加上氫氧化物(這些是鍍覆反應(yīng)的主要組分)，在某些部位如在通路孔的底部封閉內(nèi)側(cè)濃度降低，在那里使用的鍍液不能提供充分的對(duì)流。
本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)真研究了這些不同的因素，發(fā)現(xiàn)尤其在還原劑濃度不足時(shí)，對(duì)通路孔內(nèi)壁表面的沉積均勻性大大下降。
在這里，將參照

圖1(該圖為具有通路孔3的基底的主要部分的截面解)來(lái)闡述通路孔的內(nèi)壁表面包括其底部表面上的銅鍍層的一種典型沉積形式。該附圖中，參考數(shù)字“1”用來(lái)表示由選定的電絕緣或電介質(zhì)材料制造的下層或“底層”基底；參考數(shù)字2表示在其上形成的介電層；3表示開孔如通路孔等，其具有直徑φ，且底面封閉；4為沉積的銅鍍層。
用“a”表示鄰近外部入口的基底表面(即介電層2的頂面)上的鍍膜厚度，“b”表示通路孔3底部沉積的鍍膜厚度，厚度比“b/a”用百分?jǐn)?shù)(％)表示?；谠摫壤齜/a對(duì)沉積均勻性進(jìn)行評(píng)估。在沉積均勻性優(yōu)良的情況下，該比例幾乎等于100％；若前者低劣，則后者的值近似為0％。我們的評(píng)估是通過(guò)采用諸如具有如下步驟的方法，從布線基底上切下含有感興趣的通路孔的特定部分，將其嵌入選定的樹脂材料中，將所得物體拋光，以暴露出與該通路孔中心的直徑方向成直角的截面或側(cè)面，通過(guò)軟蝕刻技術(shù)除去銅鍍層的殘余不規(guī)則拋光部分，從而得到圖1所示的結(jié)構(gòu)，然后用顯微鏡觀察。
應(yīng)該注意的是，正如將在說(shuō)明書后面闡述的本發(fā)明的各實(shí)施例中，當(dāng)用“b”代表在通路孔3的內(nèi)部底表面上的此種銅鍍層厚度時(shí)，其為最小銅層厚度，這是鑒于在多數(shù)情況下通路孔3的內(nèi)側(cè)壁表面上鍍覆的銅層厚度“c”的值常常遠(yuǎn)大于其底部表面上鍍覆的銅層厚度b。
該實(shí)施例中，一個(gè)重要的概念是除了上述的基本組分即上述的銅鹽、銅離子絡(luò)合劑、還原劑和pH值調(diào)節(jié)劑以外，化學(xué)鍍銅溶液中還含有苯乙醇腈和三乙基四胺中的至少一種，因此可在具有高縱橫比的通路孔上制備均勻的鍍膜。僅僅向化學(xué)鍍銅溶液的基本組分中加入苯乙醇腈和/或三乙基四胺就能改善沉積均勻性，從而使得具有通路孔結(jié)構(gòu)的裝配基底的通路孔間相互連接的可靠性明顯改善。
加入苯乙醇腈/三乙基四胺的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，能增進(jìn)鍍覆速率的可調(diào)性。此處使用的術(shù)語(yǔ)“鍍覆速率”用經(jīng)過(guò)單位時(shí)間后單位面積上沉積的銅的厚度表征，一般用微米每小時(shí)(μm/h)表示。
雖然上面提到本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通路孔內(nèi)缺少還原劑可引起通路孔內(nèi)壁表面沉積均勻性的下降，進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)表明新添加的苯乙醇腈和/或三乙基四胺也可用以彌補(bǔ)此種通路孔內(nèi)還原劑的缺乏。
下面將解釋由于額外混入苯乙醇腈和/或三乙基四胺而能改善通路孔沉積均勻性的功能機(jī)理，尤其是諸如同時(shí)使用甲醛作為還原劑時(shí)。
一般地甲醛通過(guò)下列基本反應(yīng)被氧化，產(chǎn)生并釋放電子?！?1)………………………(2)…………………(3)……………………(4)……………………(5)以上基本反應(yīng)中，下標(biāo)“(ad)”用于表示帶有該下標(biāo)的活性中間體材料已經(jīng)吸附到所研究的目標(biāo)鍍覆體的表面上。這里，在反應(yīng)式(3)和(4)中可見用“CHOHO-(ad)”表示的特定活性中間體可激活銅的沉積反應(yīng)，該反應(yīng)可以是鍍覆反應(yīng)過(guò)程中的局部陰極反應(yīng)。這些Harm Wiese等人已經(jīng)作了研究，并在Ber.Bunsenges.Phys.Chem. 91，pp.619-626(1987)中公開。
由此可見，甲醛濃度的降低不僅會(huì)導(dǎo)致由于作為電子供應(yīng)方的甲醛濃度降低造成的鍍覆速率下降，而且會(huì)導(dǎo)致吸附于表面以便激活銅沉積反應(yīng)的活性中間體濃度降低。因此，與具有高甲醛濃度的其它部位的鍍覆速率相比，甲醛濃度降低部位的最終鍍覆速率顯著下降。
換言之，通路孔內(nèi)甲醛濃度較低處的鍍覆沉積量大大小于甲醛濃度高的基底表面的鍍覆沉積量，造成通路孔內(nèi)側(cè)沉積均勻性相應(yīng)下降。這可以說(shuō)是因?yàn)椴粌H通路孔內(nèi)部局部甲醛濃度和其表面上的甲醛濃度的不同，而且其上甲醛反應(yīng)中間體吸附量的差異也會(huì)促進(jìn)沉積均勻性的下降。
本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)向所用的化學(xué)鍍銅溶液中額外混入苯乙醇腈和/或三乙基四胺來(lái)抑制上述甲醛反應(yīng)中間體濃度降低的任何可能影響。我們認(rèn)為這是因?yàn)楸揭掖茧婧腿一陌纷陨砦接阱兏驳哪繕?biāo)表面，然后與同樣也吸附于其上的其它甲醛活性中間體相互反應(yīng)。考慮的另一個(gè)原因是這種表面吸附的苯乙醇腈/三乙基四胺與所含的銅離子之間的相互反應(yīng)。
上述被認(rèn)為是向所用的鍍液中額外混入苯乙醇腈和三乙基四胺時(shí)，通路孔內(nèi)部沉積均勻性改善的作用機(jī)理。
反之，關(guān)于向化學(xué)鍍銅溶液中添加羊毛鉻黑T，在JP-A-52-17334(1977)中已有陳述；然而，該日文文獻(xiàn)未提及鍍覆沉積的均勻性。該現(xiàn)有技術(shù)指出添加羊毛鉻黑T僅僅是為了改善鍍膜的彈性或可塑性，尤其是其延展性。
盡管我們已經(jīng)研討了向所用的鍍液中添加羊毛鉻黑T這個(gè)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)僅僅添加羊毛鉻黑T不能對(duì)通路孔的沉積均勻性有任何明顯的改善。更準(zhǔn)確地說(shuō)，僅僅向由上述主要組分即銅鹽、銅離子絡(luò)合劑、還原劑和pH值調(diào)節(jié)劑組成的化學(xué)鍍銅溶液中添加羊毛鉻黑T，沉積均勻性不再有改進(jìn)。我們通過(guò)對(duì)多種含羊毛鉻黑T的添加劑進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)沉積均勻性的改善可通過(guò)共同使用2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中的至少一種來(lái)實(shí)現(xiàn)。
一般地，向化學(xué)鍍銅溶液中額外混入2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中至少一種可改善鍍膜的機(jī)械性能；同樣，使用羊毛鉻黑T的同時(shí)添加2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和/或2，9-二甲基-1，10-菲咯啉也能改善鍍膜的延展性。此外，使用苯乙醇腈和/或三乙基四胺作添加劑時(shí)，再添加2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中的至少一種也可改善鍍膜的機(jī)械性能，尤其是其延展性，從而使得到的鍍膜富于彈性。如上所述，向含有苯乙醇腈、三乙基四胺和羊毛鉻黑T中至少一種的化學(xué)鍍銅溶液中添加2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中的至少一種，可改善所得到的鍍膜的機(jī)械物理性能，同時(shí)使得使用該鍍液完成通路孔互連的布線基底具有非常優(yōu)異的通路孔連接可靠性。
目前發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的另一個(gè)效果為向含有苯乙醇腈和三乙基四胺中至少一種的化學(xué)鍍銅溶液中添加2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中的至少一種，可進(jìn)一步改善對(duì)通路孔的沉積均勻性。已發(fā)現(xiàn)與僅添加苯乙醇腈或三乙基四胺的情況相比，進(jìn)一步添加2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中的至少一種有助于改善對(duì)通路孔的沉積均勻性。
僅向化學(xué)鍍銅溶液中添加苯乙醇腈或三乙基四胺可達(dá)到改善對(duì)通路孔的沉積均勻性的效果。至于羊毛鉻黑T，單獨(dú)使用它則達(dá)不到這樣的效果；但是與僅向化學(xué)鍍銅溶液中添加羊毛鉻黑T或者只向其中添加2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中的至少一種相比，羊毛鉻黑T與2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中至少一種的共同使用則可顯著改善對(duì)通路孔的沉積均勻性。
另外，在2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中的至少一種與苯乙醇腈或三乙基四胺共同使用時(shí)，其所得到的沉積均勻性比單獨(dú)使用時(shí)改善更為顯著，從而使得所制備的鍍膜的機(jī)械物理性能進(jìn)一步改善。
通過(guò)向化學(xué)鍍銅溶液中添加苯乙醇腈和/或三乙基四胺可獲得對(duì)通路孔具有優(yōu)異的沉積均勻性的理想鍍膜。通過(guò)向含有2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中至少一種的化學(xué)鍍銅溶液中添加苯乙醇腈、三乙基四胺和/或羊毛鉻黑T也能得到類似的結(jié)果。
同樣重要的是，用含有苯乙醇腈和/或三乙基四胺或者可選擇地含有2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中的至少一種以及苯乙醇腈、三乙基四胺和/或羊毛鉻黑T的鍍液制備的具有包含互連通路孔的布線導(dǎo)線的布線基底有利于提供優(yōu)異的連接可靠性。
該優(yōu)越性歸因于使用了體現(xiàn)本發(fā)明原理的化學(xué)鍍銅溶液，這確保了在一端封閉(即有底部)的通路孔上形成鍍膜的均勻沉積，這使得對(duì)導(dǎo)體如布線層等的電連接的可靠性提高。此外，由于對(duì)該種通路孔的沉積可能性提高，當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)的方案相比時(shí)，本發(fā)明還可應(yīng)用于具有超細(xì)或“微細(xì)”通路孔的布線基底，同時(shí)大大地改善了基底布線設(shè)計(jì)的自由度或靈活性。
因此制造裝配型多層布線基底方法的步驟包括，在具有布線層的下部的“底層”的基底上形成介電層，在該介電層中形成多個(gè)深及基底表面布線層的通路孔，對(duì)介電層表面包括通路孔內(nèi)壁面的至少局部進(jìn)行化學(xué)鍍銅，從而形成第二導(dǎo)電層，并在所述介電層表面上形成導(dǎo)線布線圖，其中通路孔的鍍覆使用含苯乙醇腈和三乙基四胺中至少一種作添加劑混入其中的特定化學(xué)鍍銅溶液進(jìn)行，其優(yōu)點(diǎn)為可得到電連接可靠性優(yōu)異的任何想要的布線基底。
化學(xué)鍍銅溶液可用含2，2′-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中至少一種作添加劑，并進(jìn)一步添加苯乙醇腈、三乙基四胺和羊毛鉻黑T中任一種的鍍液來(lái)代替。
此外，該布線基底制備方法的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)在于能顯著提高布線基底的產(chǎn)量。這可以說(shuō)是因?yàn)槭褂昧藢?duì)通路孔沉積均勻性優(yōu)異的這種鍍液可縮短鍍覆工藝所需時(shí)間。這是由于盡管通路孔中沉積的鍍膜的厚度需要增加，以便得到布線基底所需的連接可靠性，設(shè)計(jì)用于本發(fā)明的布線基底制備方法中的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性方面比現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)越得多，因此與現(xiàn)有技術(shù)的方法相比獲得較高可靠性所需的通路孔鍍覆過(guò)程的鍍覆時(shí)間縮短。
不僅通過(guò)研究通路孔的直徑和縱橫比之間的關(guān)系，而且通過(guò)研究橫截面形狀與化學(xué)鍍銅層沉積均勻性的關(guān)系，本發(fā)明人還證實(shí)了，即使布線結(jié)構(gòu)中具有緊密傾斜或陡峭輪廓，其在如圖1所示的電介層2的表面和電介層3限定的通路孔的側(cè)壁表面之間形成的夾角落在90至100度的范圍內(nèi)時(shí)，本發(fā)明仍然具有上述的效果和優(yōu)點(diǎn)。這在制造較高密度多層布線結(jié)構(gòu)時(shí)非常有效。
下面將闡述本發(fā)明的一些實(shí)施例。此外，將在說(shuō)明書的后面闡述僅供對(duì)比使用的一些例子，它們使用了未體現(xiàn)本發(fā)明原理的化學(xué)鍍銅溶液。
(實(shí)施例1)在使用硫酸銅作銅離子源、福爾馬林作為銅離子還原劑的同時(shí)，化學(xué)鍍銅使用氫氧化鈉作為pH值調(diào)節(jié)劑進(jìn)行。
以下是鍍液或溶液的組成和一些鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l
*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*苯乙醇腈 0.0005mol/l注意適當(dāng)調(diào)節(jié)氫氧化鈉的濃度，使各種情況下pH＝12.3。
鍍覆條件*pH 12.3*液體溫度70℃用化學(xué)鍍銅溶液對(duì)測(cè)試基底上形成的多個(gè)通路孔進(jìn)行鍍覆；然后，通過(guò)輪廓觀察評(píng)估對(duì)通路孔內(nèi)壁表面的沉積均勻性進(jìn)行。該測(cè)試基底用下述方法制造。
(測(cè)試基底制造方法)制備表面上具有厚18μm的銅箔的銅粘結(jié)玻璃環(huán)氧基底。然后在該基底表面上形成抗光敏層。完成構(gòu)圖后，用蝕刻技術(shù)形成內(nèi)層銅電路。剝?nèi)ピ摽构饷魧雍?，?duì)內(nèi)層銅電路進(jìn)行黑化處理，以使表面粗糙。下一步，將選定的環(huán)氧樹脂層(可從Sumitomo Bakelite Co.商購(gòu)的APL-4001，其表面有厚12μm的銅箔)，在150℃下熱粘附于玻璃環(huán)氧樹脂基底上達(dá)三十分鐘。測(cè)得該膜厚80μm。
此后，侵蝕銅箔的表面部分；然后用Hitachi Via Mechanics Co.制造的二氧化碳?xì)怏w激光器形成φ60μm、φ80μm、φ100μm、φ120μm和φ140μm的不同直徑的通路孔。這些通路孔的間距設(shè)定為500μm，結(jié)果在邊長(zhǎng)為100mm的正方形基底的各面積上形成了2000個(gè)孔。
通路孔形成后，用已知的方法使用高錳酸堿性(permanganic alkali)水溶液進(jìn)行去污(desmear)處理，隨后清洗所得的基底表面。此后，使用選定的鍍覆催化劑加工液體，如Hitachi Kasei Kougyo Sha生產(chǎn)的HS-101，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)工藝添加催化劑；然后，使用薄加(thin-add)化學(xué)鍍銅溶液，如可從Hitachi KaseiKougyo Sha得到的CAST-2000，進(jìn)行化學(xué)鍍銅，至厚約1μm。其次，在160℃下烘焙(backing)一小時(shí)，從而完成測(cè)試基底。
(用于測(cè)量物理性能的鍍膜的制備方法)在此用于測(cè)量物理性能(鍍膜的機(jī)械特性)的鍍膜為在不銹板上形成的30μm厚的鍍膜。
將該不銹板放入鍍液中進(jìn)行化學(xué)鍍銅，設(shè)定液體溫度為70℃，負(fù)荷為1dm2/l。該板的制備工藝步驟為，在17％的鹽酸水溶液中預(yù)浸2分鐘，浸入單流體鈀膠體催化劑溶液(含有得自Hitachi Kasei Kougyo Kabushiki Kaisha的光敏劑HS101B的酸化水溶液)中達(dá)10分鐘，水洗，用選定的主要組成為稀鹽酸的促進(jìn)劑處理5分鐘，再水洗。鍍覆過(guò)程中，攪拌鍍液同時(shí)不斷引入新鮮空氣。鍍覆期間要補(bǔ)充供料，以確保銅離子和銅離子還原劑中任一種的濃度恒定，同時(shí)使pH值維持在特定水平。
首先，使用如圖1所示的測(cè)試基底對(duì)通路孔的鍍膜沉積均勻性進(jìn)行評(píng)估。使用上述鍍液在上述鍍覆條件下對(duì)該測(cè)試基底進(jìn)行鍍覆3.0小時(shí)。此時(shí)的鍍覆速率為8.3μm/h；因此所得的鍍膜厚度24.9μm。而后進(jìn)行斷面拋光，評(píng)估各種尺寸的通路孔組(每組由100個(gè)孔組成)的沉積均勻性。沉積均勻性的評(píng)估是基于圖1所示的電介層表面的鍍膜厚度“a”與通路孔底部的鍍膜厚度“b”的特定的比例的百分?jǐn)?shù)(％)進(jìn)行的(b/a×100)。
本實(shí)施例中，用每種直徑的通路孔底部的鍍膜厚度相對(duì)于基底表面上鍍膜厚度值24.9μm的百分比來(lái)表示沉積均勻性。在根據(jù)本實(shí)施例的鍍覆條件進(jìn)行鍍覆時(shí)，沉積均勻性如下φ60μm的通路孔為68％，φ80μm的通路孔為77％，φ100μm的通路孔為89％，φ120μm的通路孔為96％，以及φ140μm的通路孔為100％，其中盡管鍍覆速率設(shè)定為高達(dá)8.3μm/h，但是在各種情況下獲得了優(yōu)異的沉積均勻性。
此外，對(duì)在本實(shí)施例的鍍覆條件下使用該鍍液獲得的鍍膜的物理性能進(jìn)行評(píng)估。評(píng)估過(guò)程的步驟如下從不銹板上剝離鍍覆的膜，將該膜切割成尺寸為1.25cm×10cm的塊，然后用標(biāo)準(zhǔn)拉伸試驗(yàn)機(jī)測(cè)量這種鍍膜的機(jī)械強(qiáng)度。其結(jié)果是，鍍膜的伸長(zhǎng)率或“延伸率”為3.2％。該鍍膜的物理性能達(dá)到了足以使裝配基底獲得理想的連接可靠性的程度。
由上文可知，已證實(shí)了其中含有苯乙醇腈作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液在通路孔上的沉積均勻性優(yōu)異，從而有力地證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，該鍍膜的物理性能處于足以獲得理想的裝配基底連接可靠性的水平；因此，已可肯定采用本實(shí)施例使用的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而證實(shí)了本實(shí)施例的效果。(實(shí)施例2)
以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅0.04mol/l*乙二胺四乙酸0.1mol/l*甲醛0.03mol/l*氫氧化鈉0.01mol/l*三亞乙基四胺0.01mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，以使pH＝12.3。
鍍覆條件*pH12.3*液體溫度 70℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得到的鍍覆速率為5.5μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆4.5小時(shí)，形成厚度約25μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下φ60μm的通路孔為92％，φ80m的通路孔為99％，φ100μm、φ120μm和φ140μm的通路孔為100％。得到了優(yōu)異的沉積均勻性，這與高達(dá)5.5μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
而后，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的伸長(zhǎng)率或延伸率為3.8％。該鍍膜的物理性能達(dá)到了足以獲得裝配基底理想的連接可靠性的水平。
從上文證實(shí)了其中含有三乙基四胺作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，有力地證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能處于足以獲得理想的裝配基底連接可靠性的高水平；因此，已可肯定采用本實(shí)施例所示的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例3)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛0.03mol/l*氫氧化鈉0.01mol/l*三亞乙基四胺0.02mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.3。鍍覆條件*pH 12.3*液體溫度 70℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為4.3μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆6小時(shí)，形成厚度約26μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下從φ60μm到140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)異的沉積均勻性，這與高達(dá)4.3μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
而后，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率為3.4％。該鍍膜的物理性能達(dá)到了足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性的水平。
從上文已證實(shí)含有三乙基四胺作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能處于足以獲得理想的裝配基底連接可靠性的高水平；因此，可以肯定采用本實(shí)施例使用的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例4)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅0.04mol/l*乙二胺四乙酸0.1mol/l*甲醛0.03mol/l*氫氧化鈉0.01mol/l*苯乙醇腈0.0005mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0002mol/l
注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。
鍍覆條件*pH12.5*液體溫度 74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為5.1μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆5小時(shí)，形成厚度約25.5μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下φ60μm的通路孔為90％，φ80m的通路孔為99％，φ100μm、φ120μm和φ140μm的通路孔為100％。得到了優(yōu)異的沉積均勻性，這與高達(dá)5.1μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
而后，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率為15.3％。該鍍膜的物理性能達(dá)到了足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性的水平。
從上文已證實(shí)其中含有苯乙醇腈作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，從而證明了本發(fā)明的效果。此外，同時(shí)使用2，2′-聯(lián)吡啶可使鍍膜的物理性能更優(yōu)異，這證明有使制備的裝配基底獲得足夠高的連接可靠性的能力。因此，可以肯定采用本實(shí)施例所示的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例5)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*三亞乙基四胺 0.01mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0002mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。鍍覆條件
*pH12.5*液體溫度 74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為4.8μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆5小時(shí)，形成厚度約24μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下φ60μm的通路孔為97％，從φ80m到φ140μm的通路孔均為100％。得到了優(yōu)異的沉積均勻性，這與高達(dá)4.8μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
而后，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的伸長(zhǎng)率或延伸率為7.8％。該鍍膜的物理性能處于足以獲得裝配基底理想的連接可靠性的水平。
從上文已證實(shí)其中含有三乙基四胺作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，證明了本發(fā)明的效果。此外，同時(shí)使用2，2′-聯(lián)吡啶可使鍍膜的物理性能優(yōu)異，這有力地證明有使制備的裝配基底獲得足夠高的連接可靠性的能力。因此，可以肯定采用本實(shí)施例所示的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例6)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*羊毛鉻黑T 0.0002mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0002mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。鍍覆條件*pH12.5*液體溫度 74℃
通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為5.8μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆4.5小時(shí)，形成厚度約26μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下從φ60μm到140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)異的沉積均勻性，這與高達(dá)5.8μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
而后，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的伸長(zhǎng)率或延伸率為8.5％。該鍍膜的物理性能處于足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性的水平。
從上文已證實(shí)其中含有羊毛鉻黑T和2，2′-聯(lián)吡啶作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。因此，可以肯定采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例7)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*羊毛鉻黑T 0.0005mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0002mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。
鍍覆條件*pH12.5*液體溫度 74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為6.0μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆4小時(shí)，形成厚度約24μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下從φ60μm到140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)異的沉積均勻性，這與高達(dá)6.0μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率高達(dá)7.6％。該鍍膜的物理性能處于足以獲得裝配基底理想的連接可靠性的水平。
從上文已知其中含有羊毛鉻黑T和2，2′-聯(lián)吡啶作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。因此，可以肯定采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例8)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅0.04mol/l*乙二胺四乙酸0.1mol/l*乙醛酸 0.03mol/l*氫氧化鈉0.01mol/l*羊毛鉻黑T 0.0005mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0002mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.3。鍍覆條件*pH12.3*液體溫度 70℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為4.7μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆5.5小時(shí)，形成厚度約26μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下從φ60μm到140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與高達(dá)4.7μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率高達(dá)9.6％。該鍍膜的物理性能達(dá)到足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性的水平。
從上文已知其中含有羊毛鉻黑T和2，2′-聯(lián)吡啶作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。因此，可以肯定采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例9)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*苯乙醇腈 0.0005mol/l*聚乙二醇(平均分子量為600)0.009mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.3。
鍍覆條件*pH12.3*液體溫度 70℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為7.6μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆3.3小時(shí)，形成厚度約25μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下φ60μm的通路孔為72％，φ80μm的通路孔為79％，φ100μm的通路孔為93％，φ120m和φ140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與高達(dá)7.6μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率為高達(dá)7.6％。該鍍膜的物理性能水平足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性。
從上文已知其中含有苯乙醇腈和聚乙二醇作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。因此，可以肯定采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例10)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*三乙基四胺 0.01mol/l*聚乙二醇(平均摩爾量為600)0.009mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。
鍍覆條件*pH12.5*液體溫度 74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為4.9μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆5小時(shí)，形成厚度約25μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下從φ60μm到φ140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與高達(dá)4.9μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率高達(dá)6.8％。該鍍膜的物理性能水平足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性。從上文已知其中含有三乙基四胺和聚乙二醇作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。
從上文已知采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例11)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*羊毛鉻黑T 0.0005mol/l*聚乙二醇(平均摩爾量為600) 0.03mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。鍍覆條件*pH2.5*液體溫度 74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為7.5μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆3.5小時(shí)，形成厚度約26μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下φ60μm的通路孔為75％，φ80μm的通路孔為83％，φ100μm的通路孔為96％，φ120m和φ140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與高達(dá)7.5μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率為高達(dá)5.4％。該鍍膜的物理性能達(dá)到足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性的水平。
從上文已知其中含有羊毛鉻黑T和聚乙二醇作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。
因此，可以肯定采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。(實(shí)施例12)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。鍍液組成*五水合硫酸銅0.04mol/l*乙二胺四乙酸0.1mol/l*甲醛0.03mol/l*氫氧化鈉0.01mol/l*羊毛鉻黑T 0.0005mol/l*2，9-二甲基-1，10-菲咯啉0.0001mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。鍍覆條件*pH 12.5*液體溫度 74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為6.7μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆4.0小時(shí)，形成厚度約27μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下φ60μm的通路孔為77％，φ80μm的通路孔為88％，φ100μm的通路孔為96％，φ120m 和φ140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與高達(dá)6.7μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率為高達(dá)5.2％。該鍍膜的物理性能水平足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性。
從上文已知其中含有羊毛鉻黑T和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。因此，可以肯定采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例13)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*苯乙醇腈 0.0005mol/l*2，9-甲基-1，10-菲咯啉0.0003mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。
鍍覆條件*pH 12.5*液體溫度 74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為5.3μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆5.0小時(shí)，形成厚度約26μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下φ60μm的通路孔為91％，φ80μm、φ100μm、φ120m和φ140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與高達(dá)5.3μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率為高達(dá)6.8％。該鍍膜的物理性能水平足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性。
從上文已知其中含有苯乙醇腈和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。
因此，可以肯定采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例14)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l
*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*三乙基四胺0.005mol/l*2，9-二甲基-1，10-菲咯啉 0.0002mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。
鍍覆條件*pH 12.5*液體溫度74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為4.9μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆5.0小時(shí)，形成厚度約25μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下φ60μm的通路孔為92％，φ80μm、φ100μm、φ120m和φ140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與高達(dá)4.9μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率為高達(dá)6.9％。該鍍膜的物理性能水平足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性。
從上文已知其中含有三乙基四胺和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。
因此，可以肯定采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例15)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*苯乙醇腈 0.0005mol/l
*聚乙二醇(平均摩爾量為600) 0.0009mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0001mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。
鍍覆條件*pH 12.5*液體溫度74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為4.8μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆5小時(shí)，形成厚度約24μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下從φ60μm到φ140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與鍍覆速率高達(dá)4.8μm/h無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率為18.3％，這是非常優(yōu)異的。該鍍膜的物理性能水平足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性。
從上文已知其中含有苯乙醇腈和聚乙二醇加上2，2′-聯(lián)吡啶作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。
因此，可以肯定采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例16)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*三乙基四胺 0.01mol/l*聚乙二醇(平均摩爾量為600)0.009mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶0.0001mol/l
注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。
鍍覆條件*pH 12.5*液體溫度 74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為4.1μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆6小時(shí)，形成厚度約25μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下從φ60μm到φ140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與鍍覆速率高達(dá)4.1μm/h無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率為非常好的值8.6％。該鍍膜的物理性能水平足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性。
從上文已知其中含有三乙基四胺和聚乙二醇加上2，2′-聯(lián)吡啶作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。因此，可以肯定采用本實(shí)施例使用的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例17)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*羊毛鉻黑T 0.0005mol/l*聚乙二醇(平均摩爾量為600) 0.009mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0001mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。
鍍覆條件
*pH 12.5*液體溫度74℃通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為5.9μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆4.2小時(shí)，形成厚度約25μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下從φ60μm到φ140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與高達(dá)5.9μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率為8.4％，這非常好。該鍍膜的物理性能水平足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性。
從上文已知其中含有羊毛鉻黑T和聚乙二醇加上2，2′-聯(lián)吡啶作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。
因此，可以肯定采用本實(shí)施例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例18)以下是本實(shí)施例使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.05mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*苯乙醇腈 0.0006mol/l*聚乙二醇(平均摩爾量為600) 0.01mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0001mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.5。
鍍覆條件*pH 12.5*液體溫度74℃
通過(guò)使用測(cè)試基底、制備物理性能測(cè)量用鍍膜的方法加上沉積均勻性的評(píng)估方法來(lái)評(píng)估沉積均勻性和鍍膜的物理性能，所有這些均與實(shí)施例1中的相似。使用本實(shí)施例鍍液所得的鍍覆速率為4.5μm/h。對(duì)測(cè)試基底的頂面5.5小時(shí)，形成厚度約25μm的鍍膜。沉積均勻性的評(píng)估結(jié)果如下從φ60μm到φ140μm的通路孔均為100％。獲得了優(yōu)良的沉積均勻性，這與高達(dá)4.5μm/h的鍍覆速率無(wú)關(guān)。
接著，評(píng)估使用本實(shí)施例的鍍液和鍍覆條件得到的鍍膜的物理性能。其結(jié)果是，鍍膜的延伸率的值非常優(yōu)異為18.6％。該鍍膜的物理性能水平足以獲得裝配基底的理想的連接可靠性。
從上文已知其中含有苯乙醇腈和聚乙二醇加上2，2′-聯(lián)吡啶作為添加劑的化學(xué)鍍銅溶液對(duì)通路孔的沉積均勻性優(yōu)異，這證實(shí)了本發(fā)明的效果。此外，鍍膜的物理性能同樣優(yōu)異，這意味著可達(dá)到裝配基底的足夠高的連接可靠性。
因此，可以肯定采用本實(shí)施例使用的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法適于用作具有通路孔連接結(jié)構(gòu)的裝配基底的制造方法，從而肯定了本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例19)在具有厚18μm的銅箔的銅粘結(jié)玻璃環(huán)氧基底的表面上形成抗光敏層；完成構(gòu)圖后，用蝕刻技術(shù)形成內(nèi)層電路。該電路寬75μm，間距75μm，在其中形成邊長(zhǎng)為250μm并且間距為1.27mm的正方形夾層連接墊。剝?nèi)タ构饷魧雍?，用黑化工藝使?nèi)層銅電路表面變粗糙。用熱壓粘結(jié)工藝將從Sumitomo BakeliteCo.購(gòu)得的環(huán)氧樹脂膜APL-4001(其表面具有厚12μm的銅箔)在150℃下處理30分鐘。該膜厚80μm。然后，蝕刻掉銅箔的表面部分；接著用Hitachi ViaMechanics Co.制造的二氧化碳?xì)怏w激光器在內(nèi)層上形成的夾層連接墊上形成直徑為80μm的通路孔。在該通路孔形成后，使用標(biāo)準(zhǔn)工藝用高錳酸堿性水溶液進(jìn)行去污(desmear)處理；在清洗過(guò)所得的基底表面后，用已知的方法通過(guò)鍍覆催化劑工藝液體，如Hitachi Kasei Kougyo Sha制造的HS-101，添加催化劑；此后，使用薄加(thin-add)化學(xué)鍍銅溶液進(jìn)行化學(xué)鍍銅，其中使用的CAST-2000也可以從Hitachi Kasei Kougyo Sha購(gòu)得。然后，在160℃下烘焙(backing)一小時(shí)；其次，使用如下選定的鍍液和鍍覆工藝條件進(jìn)行化學(xué)鍍銅直到鍍層厚度為25μm。
鍍液組成*五水合硫酸銅0.04mol/l*乙二胺四乙酸0.1mol/l*甲醛0.03mol/l*氫氧化鈉0.01mol/l*苯乙醇腈0.0005mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.3。
鍍覆條件*pH 12.3*液體溫度70℃在用上述組成的鍍液在上述鍍覆條件下完成25μm厚的鍍覆處理后，在銅鍍層上形成抗光敏層，然后進(jìn)行構(gòu)圖(pattering)。如此形成的圖樣的結(jié)構(gòu)為2,500個(gè)通路孔的線性陣列，該結(jié)構(gòu)用于測(cè)量這些通路孔的鏈接電阻。事實(shí)上測(cè)量鍍覆剛剛完成時(shí)，這2,500個(gè)通路孔的鏈接電阻值，以便與熱沖擊測(cè)試后同樣基底的電阻值作比較。該測(cè)試在如下條件下進(jìn)行。
(測(cè)試條件)125℃，120分鐘→室溫，5分鐘→-65℃，120分鐘，這是一個(gè)循環(huán)。
由于熱沖擊測(cè)試循環(huán)次數(shù)增加導(dǎo)致測(cè)量的通路孔的電阻率也增加，將電阻率增長(zhǎng)速率達(dá)到10％時(shí)的特定循環(huán)次數(shù)作為參數(shù)則恰好可反映該基底的可靠性。因此可以說(shuō)循環(huán)次數(shù)越多，所得的基底的可靠性越高。
上述熱沖擊測(cè)試的結(jié)果是制備的基底試樣在循環(huán)180次之后其電阻增長(zhǎng)速率超過(guò)10％。該熱沖擊測(cè)試結(jié)果證明從裝配基底連接可靠性的評(píng)估結(jié)果考慮，該基底顯示出了足夠的可靠性；因而可以肯定本發(fā)明的布線基底制造方法能夠制得具有優(yōu)異的連接可靠性的理想的布線基底。
從上文可知，顯然使用此處公開的本發(fā)明的對(duì)通路孔內(nèi)側(cè)具有優(yōu)異沉積均勻性的化學(xué)鍍銅溶液可獲得具有優(yōu)異的連接可靠性的基底；因此可肯定本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例20)用與實(shí)施例19類似的方法進(jìn)行測(cè)試，其中鍍液和鍍覆條件變化如下。
鍍液組成
*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*三乙基四胺 0.01mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.3。
鍍覆條件*pH 12.3*液體溫度70℃其結(jié)果是，本實(shí)施例制備的基底試樣在以與實(shí)施例19相似的方式循環(huán)180次后，其電阻增長(zhǎng)速率超過(guò)10％。該熱沖擊測(cè)試結(jié)果表明從裝配基底連接可靠性的評(píng)估結(jié)果考慮，該基底顯示出了足夠的可靠性；因而已可肯定本發(fā)明的布線基底制造方法能夠制得具有優(yōu)異的連接可靠性的理想的布線基底。
從上文可知，顯然使用此處公開的本發(fā)明的對(duì)通路孔內(nèi)側(cè)沉積均勻性優(yōu)異的化學(xué)鍍銅溶液可制得具有優(yōu)異的連接可靠性的基底；因而，可以肯定本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例21)用與實(shí)施例19類似的方去法進(jìn)行測(cè)試，其中鍍液和鍍覆條件變化如下。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*苯乙醇腈 0.0005mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0002mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度使pH＝12.5。鍍覆條件*pH 12.5*液體溫度74℃其結(jié)果是，本實(shí)施例制備的基底試樣在循環(huán)200次后電阻增長(zhǎng)速率超過(guò)10％，該結(jié)果比實(shí)施例19和20的稍好。認(rèn)為這是因?yàn)樘砑?，2′-聯(lián)吡啶改善了所得鍍膜的機(jī)械物理性能所致。此外，該熱沖擊測(cè)試結(jié)果表明從裝配基底連接可靠性的評(píng)估結(jié)果考慮，該基底顯示出了足夠的可靠性；因而已可肯定本發(fā)明的布線基底制造方法能夠制得具有優(yōu)異的連接可靠性的理想的布線基底。
從上文可知，顯然使用此處公開的本發(fā)明的對(duì)通路孔內(nèi)側(cè)沉積均勻性優(yōu)異的化學(xué)鍍銅溶液可制得具有優(yōu)異的連接可靠性的基底；因而，可以肯定本實(shí)施例的效果。
(實(shí)施例22)用與實(shí)施例19類似的方法進(jìn)行測(cè)試，其中鍍液和鍍覆條件變化如下。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*羊毛鉻黑T 0.0002mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0002mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度使pH＝12.5。
鍍覆條件*pH 12.5*液體溫度74℃其結(jié)果與實(shí)施例21相似，本實(shí)施例制備的基底試樣在循環(huán)200次之后電阻增長(zhǎng)速率超過(guò)10％，該結(jié)果比實(shí)施例19和20的稍好。認(rèn)為這是由于添加2，2′-聯(lián)吡啶改善了所得鍍膜的機(jī)械物理性能所致。此外，熱沖擊測(cè)試結(jié)果表明從裝配基底連接可靠性的評(píng)估結(jié)果考慮，該基底顯示出了足夠的可靠性；因而，可以肯定本發(fā)明的布線基底制造方法能夠制得具有優(yōu)異的連接可靠性的理想的布線基底。從上文可知，顯然使用此處公開的本發(fā)明的對(duì)通路孔內(nèi)側(cè)沉積均勻性優(yōu)異的化學(xué)鍍銅溶液可制得具有優(yōu)異的連接可靠性的基底；因而，可以肯定本
(實(shí)施例23)用與實(shí)施例19類似的方法進(jìn)行測(cè)試，其中鍍液和鍍覆條件變化如下。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.04mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*二羥乙酸 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*羊毛鉻黑T 0.0005mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶 0.0002mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.3。鍍覆條件*pH 12.3*液體溫度70℃其結(jié)果與實(shí)施例21-22的相似，本實(shí)施例制備的基底試樣在循環(huán)200次之后電阻增長(zhǎng)速率超過(guò)10％，該結(jié)果比實(shí)施例19和20的稍好。認(rèn)為這是由于添加2，2′-聯(lián)吡啶改善了所得的鍍膜的機(jī)械物理性能所致。
此外，該熱沖擊測(cè)試結(jié)果表明從裝配基底連接可靠性的評(píng)估結(jié)果考慮，該基底顯示出了足夠的可靠性；因而，可以肯定即使在采用乙醛酸作為所需還原劑的情況下，本發(fā)明的布線基底制造方法也能夠制得具有優(yōu)異的連接可靠性的理想的布線基底。
從上文可知，顯然使用此處公開的本發(fā)明的對(duì)通路孔內(nèi)側(cè)沉積均勻性優(yōu)異的化學(xué)鍍銅溶液可制得具有優(yōu)異的連接可靠性的基底；因而，可以肯定本實(shí)施例的效果。
(對(duì)比例1)以下的鍍液的組成和鍍覆條件是用于與本發(fā)明的上述各實(shí)施例作對(duì)比的。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.05mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.3。
鍍覆條件
*pH 12.3*液體溫度70℃在本對(duì)比例中，鍍液不含添加劑。其沉積均勻性和鍍膜的物理性能的評(píng)估是通過(guò)使用測(cè)試基底、物理性能測(cè)量鍍膜制備方法和沉積均勻性評(píng)估方法進(jìn)行的，所有這些與實(shí)施例1相同。在本對(duì)比例中使用的鍍液中，測(cè)得鍍覆速率為15.8μm/h。在對(duì)測(cè)試基底頂面鍍覆1.5小時(shí)后，形成的鍍膜厚約24μm。為了評(píng)估其沉積均勻性，觀察各個(gè)通路孔的橫截面或斷面，發(fā)現(xiàn)無(wú)鍍膜組分沉積在通路孔中，并且對(duì)于涉及到的所有通路孔，包括φ60μm直到φ140μm的通路孔，沉積特性幾乎為0％。
此外，在該對(duì)比例的鍍覆條件下使用其鍍液獲得的鍍膜非常易碎我們的物理性能評(píng)估結(jié)果表明延展性值小到0.3％。另外，在完成2小時(shí)的鍍覆后，鍍液發(fā)生不希望的分解，導(dǎo)致銅組分沉積在所使用鍍覆槽的壁面上。
從上文可知，本對(duì)比例中不含添加劑的鍍液的沉積均勻性低或“差”。因此，可以肯定本發(fā)明中含苯乙醇腈、三乙基四胺和/或羊毛鉻黑T的鍍液具有優(yōu)異的沉積均勻性，因此證明了本發(fā)明的鍍液的效果。此外，使用上述對(duì)比例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法對(duì)通路孔的沉積均勻性差，所得到的鍍膜的機(jī)械性能也差，這使其不可能提供所需的布線基底可靠性，因此不可取。從該事實(shí)亦可確信本發(fā)明的制造方法用作布線基底的制備技術(shù)是非常有效的，這是本發(fā)明特有的優(yōu)點(diǎn)。
(對(duì)比例2)以下是另一個(gè)對(duì)比例所使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.05mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*2，2′-聯(lián)吡啶0.0002mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.3。
鍍覆條件*pH 12.3
*液體溫度70℃本對(duì)比例中，2，2′-聯(lián)吡啶在鍍液里用作添加劑，該溶液中不含為改善對(duì)通路孔的沉積均勻性而用作添加劑的苯乙醇腈、三乙基四胺和羊毛鉻黑T。沉積均勻性和鍍膜的物理性能的評(píng)估是通過(guò)使用測(cè)試基底、物理性能測(cè)量鍍膜制備方法和沉積均勻性評(píng)估方法進(jìn)行的，所有這些與實(shí)施例1相同。本對(duì)比例使用的鍍液中，鍍覆速率為5.5μm/h。在對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆4.5小時(shí)后，形成的鍍膜厚約25μm。沉積均勻性的測(cè)量結(jié)果如下φ60μm的通路孔為25％，φ80μm的通路孔為30％，φ100μm的通路孔為57％，φ120μm的通路孔為67％，以及φ140μm的通路孔為87％。這表明與具有相似的鍍覆速率的本發(fā)明實(shí)施例相比，本對(duì)比例對(duì)通路孔的沉積均勻性不可接受地差。
從上文可知，本對(duì)比例中不含對(duì)改善沉積均勻性有效的添加劑的鍍液的沉積均勻性差。因此，可以肯定本發(fā)明中含苯乙醇腈、三乙基四胺和/或羊毛鉻黑T的鍍液具有優(yōu)異的沉積均勻性，因此使人確信本發(fā)明的鍍液的效果存在。此外，使用上述對(duì)比例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法對(duì)通路孔的沉積均勻性差，這使其不可能得到任何所需的布線基底可靠性，因此不可取。從該事實(shí)亦可確信本發(fā)明的制造方法用作布線基底的制備工藝非常有效，這是本發(fā)明特有的優(yōu)點(diǎn)。
(對(duì)比例3)以下是又一個(gè)對(duì)比例所使用的鍍液的組成和鍍覆工藝條件。
鍍液組成*五水合硫酸銅 0.05mol/l*乙二胺四乙酸 0.1mol/l*甲醛 0.03mol/l*氫氧化鈉 0.01mol/l*羊毛鉻黑T0.0005mol/l注意適當(dāng)調(diào)整氫氧化鈉的濃度，使pH＝12.3。
鍍覆條件*pH 12.3*液體溫度70℃本對(duì)比例的鍍液只含有羊毛鉻黑T。沉積均勻性和鍍膜的物理性能的評(píng)估是通過(guò)使用測(cè)試基底、物理性能測(cè)量鍍膜制備方法和沉積均勻性評(píng)估方法進(jìn)行的，所有這些與實(shí)施例1相同。本對(duì)比例使用的鍍液中，鍍覆速率為10.4μm/h。在對(duì)測(cè)試基底的頂面鍍覆2.4小時(shí)后，形成的鍍膜厚約25μm。沉積均勻性的測(cè)量結(jié)果如下φ60μm的通路孔為18％，φ80μm的通路孔為25％，φ100μm的通路孔為33％，φ120μm的通路孔為48％，以及φ140μm的通路孔為60％。這表明與含有2，2′-聯(lián)吡啶和/或聚亞烷基二醇的本發(fā)明的實(shí)施例相比，本對(duì)比例對(duì)通路孔的沉積均勻性不可接受地差。
從上文可知，本對(duì)比例只混入羊毛鉻黑T的化學(xué)鍍銅溶液的沉積均勻性差。因此，可以肯定本發(fā)明的化學(xué)鍍銅溶液具有優(yōu)異的沉積均勻性，從而確信本發(fā)明的鍍液的效果存在。此外，使用上述對(duì)比例的化學(xué)鍍銅溶液的布線基底制造方法對(duì)通路孔的沉積均勻性差，這使其不可能得到任何所需的布線基底可靠性，因此不可取。從該事實(shí)亦可確信本發(fā)明的制造方法用作布線基底的制備工藝非常有效，這是本發(fā)明特有的優(yōu)點(diǎn)。
(實(shí)施例2的另一種情況)下面將參考圖2來(lái)闡述用本發(fā)明的方法制造的多層布線基底。
參看圖2，其為多層布線基底主要部分的放大剖視圖，其中許多銅布線導(dǎo)線層6、7、8在電電介體或電介體2中按下述方式形成為了用化學(xué)鍍銅層4連接導(dǎo)線層7和8，在電介體2的上表面提供一端封閉的通路孔的開孔部分3，同時(shí)使導(dǎo)線層7和8局部暴露；然后，使用本發(fā)明的上述化學(xué)鍍銅溶液在開孔3中以及電介體2的上表面上鍍覆厚度幾乎均勻(即在同一幅圖中a＝b＝c的情形)的連續(xù)銅鍍層。應(yīng)注意，開孔3的直徑φ范圍從50m到150μm，并且在深于其直徑長(zhǎng)度處具有封閉的底部，其中縱橫比設(shè)定在1.0至2.0的范圍內(nèi)。同時(shí)應(yīng)注意，當(dāng)從上面看下去時(shí)，該開孔最好為環(huán)狀凹槽，盡管必要時(shí)可將其改成長(zhǎng)方形或可選擇地變成延長(zhǎng)的矩形凹槽。
從圖2可明顯看出，使用開孔底部和側(cè)壁表面鍍覆厚度均勻的銅鍍層4，可使導(dǎo)線層7和8間的電連接具有所需的可靠度。尤其是，對(duì)于提高多層布線基底(其具有多個(gè)開孔，每個(gè)開孔具有的與開孔3相似的結(jié)構(gòu))的大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)量，同時(shí)減少制造成本方面具有顯著的優(yōu)越性。
現(xiàn)在參見圖3，所示為使用上述對(duì)比例2或3的鍍銅溶液制備的多層布線基底的主要部分的放大剖視圖，其中開孔底部和側(cè)壁表面鍍覆的銅鍍膜4的厚度值“b”和“c”均小于電介體2的上表面鍍覆的銅鍍層4的厚度“a”，這使得銅鍍層4自身發(fā)生厚度不均部分，如凹口或“凹坑”，見圖3中的數(shù)字9；因此不能期望獲得布線導(dǎo)線層7和8間電連接的理想的可靠性。
從上文基于不同實(shí)施方案和實(shí)施例的本發(fā)明的闡述中可知，本發(fā)明在以高再現(xiàn)性獲得在具有封閉底部和大縱橫比的開孔內(nèi)壁和底部表面形成具有等厚銅鍍層的布線結(jié)構(gòu)方面非常有效，其中該膜厚度與上外側(cè)表面上的厚度一致。
根據(jù)本發(fā)明，有可能在如裝配基底中可見的通路孔結(jié)構(gòu)的連接部分獲得一種化學(xué)鍍銅溶液，該溶液可形成均勻性提高的銅金屬。此外，使用該化學(xué)鍍銅溶液可獲得具有高布線密度和高可靠性的布線基底，該布線基底的通路孔內(nèi)側(cè)表面通過(guò)銅鍍覆法而均勻鍍覆。
權(quán)利要求
1.一種布線基底，其特征在于，在電介體的表面上形成了具有直徑范圍從50至150μm，且具有封閉底部深度大于其直徑的多于一個(gè)的開孔，在該開孔的側(cè)壁和底部表面加上所述電介體的表面上形成連續(xù)的銅層，并且在開孔側(cè)壁和底部表面上所述銅層的厚度比所述電介體表面上的所述銅層的厚度大0.9倍。
2.如權(quán)利要求1所述的布線基底，其特征在于，該開孔側(cè)壁的每個(gè)表面和所述電介體的上表面間的夾角角度從90至100度。
3.如權(quán)利要求1所述的布線基底，其特征在于，通過(guò)化學(xué)鍍銅形成所述銅層。
4.一種多層布線基底，其特征在于，包括一種布線結(jié)構(gòu)，該布線結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)部具有布線層和多于一個(gè)開孔的電介體構(gòu)成，所述開孔在所述電介體表面上的直徑范圍從50至150μm，并且該開孔具有允許所述布線層的一部分局部暴露的側(cè)壁，加上封閉的底部，并且從所述電介體的表面到開孔內(nèi)的側(cè)壁和底部通過(guò)化學(xué)鍍銅連續(xù)鍍覆銅層，其中在開孔內(nèi)的側(cè)壁和底部的所述銅層的厚度比在所述電介體表面上的所述銅層的厚度大0.9倍。
5.如權(quán)利要求4所述的多層布線基底，其特征在于，所述電介體表面上鍍覆的銅層的表面與開孔內(nèi)的側(cè)壁中鍍覆的所述銅層表面間的夾角角度范圍從90至100度。
6.一種多層布線基底，其特征在于，包括第一電介層，層疊于其上的第二電介層，在所述第一電介層和所述第二電介層之間形成的布線層，延伸穿過(guò)所述第二電介層以便使所述布線層的部分暴露于一個(gè)側(cè)壁的通路孔，并且通路孔的縱橫比范圍從1.0到2.0，在所述第二電介層上用化學(xué)鍍銅法形成第一銅層，在所述通路孔的側(cè)壁和底部用化學(xué)鍍銅法形成與所述第一銅層相連的第二銅層，并且第二銅層的厚度比所述第一銅層的厚度大0.9倍。
7.如權(quán)利要求6所述的多層布線基底，其特征在于，所述通路孔的直徑范圍從50至150μm。
8.一種化學(xué)鍍銅溶液，其特征在于，含有至少一種銅離子和一種銅離子絡(luò)合劑，并添加苯乙醇腈和三乙基四胺中的至少一種。
9.一種布線基底的制造方法，其特征在于包括下列步驟在內(nèi)部具有布線層的電介體中提供多于一個(gè)的開孔，以使所述布線層部分暴露，并使用如權(quán)利要求8中所述的鍍液在所述開孔內(nèi)的表面進(jìn)行化學(xué)鍍銅。
10.一種化學(xué)鍍銅溶液，其特征在于，含有至少一種銅離子，一種銅離子的絡(luò)合劑，和一種銅離子的還原劑，同時(shí)含有2，2’-聯(lián)吡啶、1，10-菲咯啉和2，9-二甲基-1，10-菲咯啉中的至少一種，另外還含有苯乙醇腈、三乙基四胺和羊毛鉻黑T中的至少一種作添加劑。
11.一種布線基底的制造方法，其特征在于，包括下列步驟在內(nèi)部具有布線層的電介體中提供多于一個(gè)的開孔，以使所述布線層部分暴露，并使用如權(quán)利要求10中所述的鍍液在所述開孔內(nèi)的表面進(jìn)行化學(xué)鍍銅。
全文摘要
通過(guò)以下步驟提供一種具有高連接可靠性的多層布線基底,即在層疊在基底上的電介層中形成多于一個(gè)的開孔如通路孔,然后在包括該開孔的電介層表面部分進(jìn)行均勻鍍銅,從而形成布線層。使用混合有苯乙醇腈和三乙基四胺中至少一種的化學(xué)鍍銅溶液進(jìn)行化學(xué)鍍銅。進(jìn)行該化學(xué)鍍銅的可替換的方法是,使用含選定添加劑或“摻和劑”的化學(xué)鍍銅溶液,即含有苯乙醇腈和三乙基四胺加上羊毛鉻黑T中的至少一種,并含有2,2’－聯(lián)吡啶、1,10－菲咯啉和2,9－二甲基－1,10－菲咯啉中的至少一種。
文檔編號(hào)H05K3/18GK1357647SQ0113851
公開日2002年7月10日 申請(qǐng)日期2001年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月3日
發(fā)明者板橋武之, 赤星晴夫, 高井英次, 西村尚樹, 飯?zhí)镎? 上田佳功 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所