[发明专利]组合的通孔镀覆和孔填充的方法

说明书

本发明涉及一种在印刷线路板、IC基板等的制造中电镀铜的方法。所述方法适合于组合的保形通孔填充和盲微孔的填充。该方法利用金属氧化还原体系和脉冲反向镀覆。

技术领域

本发明涉及一种电镀铜的方法，用于在印刷线路板、IC基板等的制造中组合通孔镀覆(through-hole plating)和盲微孔的填充(blind micro via filling)。

背景技术

电镀铜是一种在电子元件例如印刷线路板和IC基板的制造中的通用技术。在多层层叠材料中的不同类型的结构例如通孔(TH)需要保形镀铜，而例如盲微孔(BMV)却需要完全填充铜。

用于上述目的的不同方法在现有技术中是公知的：

第一种方法，利用垂直镀覆装置，包括步骤a)形成TH和BMV，b)闪镀，c)TH的保形镀覆和BMV的填充以及d)减薄基板顶部的铜层的厚度。上述方法的缺点是保形镀覆到多层层叠材料的上表面和TH的内壁上的铜层具有高厚度。因此，需要随后的多层层叠材料的上表面的铜层的减薄步骤(例如，通过蚀刻、研磨、刷光或者磨光)易于细线条蚀刻。

现有技术中已知两种利用水平镀覆装置的其他方法。第一种方法包括步骤a)形成TH和BMV，b)闪镀，c)TH的保形镀覆，d)BMV的填充，e)平面镀覆和f)减薄多层层叠材料顶部的铜层厚度。上述方法的缺点是TH附近的BMV填充不完全，以及主要是在THs的进口区域的TH镀铜层厚度不足。如果要达到更厚的TH的镀铜层厚度，同时镀覆在多层层叠材料的上表面的铜层厚度对于细线条(此处细线是指铜线宽和线间距≤75μm)蚀刻而言太厚。

现有技术中已知的利用水平镀覆装置的第二种方法将保形TH镀覆和BMV填充步骤分开。上述第二种方法包括步骤a)形成BMV，b)第一次闪镀，c)BMV填充，d)减薄多层层叠材料上表面的铜镀层厚度，e)形成TH，f)第二次闪镀，以及g)保形TH镀覆。过多数量的工艺步骤导致更高的工艺成本和多层层叠材料上表面上的铜镀层的厚度变化大。因此，多层层叠材料上表面的铜线蚀刻变得复杂并且导致更高工艺成本。用于BMV形成和TH形成的定位系统不得不分开导致BMV和TH相互对准变差。进一步，由于用于BMV和TH形成的定位系统的分开降低了产量。

因此，已知的用于TH的保形镀覆和BMV填充的方法的组合需要大量工艺步骤，由此成本高昂且导致低产量。进一步，沉积在多层层叠材料上表面的铜厚度对于在连续制造步骤中形成精密电路而言太厚。多层层叠材料包括介电芯层和1-12层介电层，介电层附着于介电芯层的两侧。所有介电层每一侧都包括铜层。

发明目的

因此，本发明的目的是提供一种用于在一个步骤中填充盲微孔和保形镀覆TH的铜电镀方法，其中沉积在多层层叠材料上表面的铜允许在连续制造步骤中形成精密电路。

发明内容

实现这一目的是通过一种在印刷线路板和IC基板的制造中电镀铜的方法，该方法包括按照下列顺序的步骤：

a.提供一种多层层叠材料，该材料包括两侧附着有铜内层(3)的介电芯层(1)，和附着于该介电芯层(1)的两侧的铜内层(3)上的至少一个介电外层(2)，该至少一个介电外层(2)具有附着于该至少一个介电外层(2)的另一侧的铜外层(4)，

b.形成至少一个通孔(5)和至少一个盲微孔(6)，

c.闪镀沉积第一铜层(7)，并且

d.在一个步骤中用铜(8)填充该至少一个盲微孔(6)和保形镀覆该至少一个通孔(5)，

其中在步骤d中通过脉冲反向镀覆来电镀铜(8)，该脉冲反向镀覆包括在一次镀覆过程中施加至少一个正向脉冲和至少一个反向脉冲的第一循环和至少一个正向脉冲和至少一个脉冲的第二循环。

用于步骤d的酸性铜电镀水溶液优选含有12-20g/l亚铁离子。