[发明专利]一种纳米孪晶铜电镀液、电镀方法、纳米孪晶铜材料及应用

权利要求书

1.一种纳米孪晶铜材料的电镀方法，其特征在于，所述电镀方法采用纳米孪晶铜电镀液，进行直流电镀；

所述纳米孪晶铜电镀液包含铜离子、硫酸、氯离子、纳米孪晶铜电镀助剂、抑制剂和水；

所述纳米孪晶铜电镀助剂包括镍离子，所述电镀液中的镍离子的浓度为0.5-100mM；

所述抑制剂包括明胶，所述明胶的凝结值为10~300 bloom；

所述镀液中抑制剂的浓度为5-200 ppm；

所述电镀液中铜离子的浓度为20-70 g/L；

所述电镀液中硫酸的浓度为20-200g/L；

所述电镀液中氯离子的浓度为20-80 ppm。

2.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜材料的电镀方法，其特征在于，所述镍离子来源于镍的无机盐、镍的有机盐、镍的氧化物或镍的氢氧化物的至少一种。

3.根据权利要求2所述的纳米孪晶铜材料的电镀方法，其特征在于，所述镍离子来源于硫酸镍、氯化镍、氧化镍和氢氧化镍的中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜材料的电镀方法，其特征在于，所述直流电镀的温度为20-50℃。

5.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜材料的电镀方法，其特征在于，所述电镀在恒温条件下进行。

6.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜材料的电镀方法，其特征在于，所述电镀的电流密度为1-8 A/dm²。

7.根据权利要求1所述的电镀方法，其特征在于，所述电镀方法包括以下步骤：

S1：配制镀液

将硫酸铜、硫酸、氯化物、明胶和镍化合物溶于水中，并充分分散均匀，得到镀液，所述镀液中包含铜离子20-70 g/L、硫酸20-200g/L、氯离子20-80 ppm、明胶5-200 ppm、镍离子0.5-100mM和余量水；

所述镍化合物选自硫酸镍、氯化镍、氧化镍和氢氧化镍的中的至少一种；

S2：阴极前处理

将作为导电基底的阴极依次经过充分地除油/等离子清洗、酸洗和水洗过程，得到处理后的阴极基底；

S3：直流电镀

在镀液中浸入所述的处理后的阴极基底和阳极，控制镀液恒温在20-50℃间的某一温度，施加一定搅拌方式，以1-8A/dm²间的某一恒定电流密度电镀一定时间；

S4：镀层后处理

电镀完成后将镀层及基底用纯水反复冲洗，吹干，得到所述的纳米孪晶铜材料。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述的电镀方法制备的纳米孪晶铜材料，其特征在于，所述纳米孪晶铜材料包括（111）晶面择优取向的柱状晶纳米孪晶组织主体，所述柱状晶纳米孪晶组织主体与基底/籽晶层之间随机取向的非孪晶等轴细晶过渡层厚度低至1μm以下或完全消失。

9.一种如权利要求8所述的纳米孪晶铜材料的用途，其特征在于，所述纳米孪晶铜材料的应用领域包括微电子互连电镀领域。

10.根据权利要求9所述的纳米孪晶铜材料的用途，其特征在于，所述纳米孪晶铜材料的应用领域包括集成电路制造、先进封装、线路板制造或微机电系统制造。