DD273650A1 - Verfahren zur chemischen anschlagvernicklung von kupferstrukturen auf dielektrika - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur chemischen Anschlagvernicklung von Kupferstrukturen auf Dielektrika. Das erfindungsgemaesse Verfahren ermoeglicht die gezielte aussenstromlose Vernicklung von Kupferstrukturen auf Dielektrika bei einer fuer den praktischen Betrieb der Vernicklungsloesung sehr guten Stabilitaet. Das Verfahren ist insbesondere fuer die Mikroelektronik geeignet. Erfindungsgemaess werden die zu vernickelnden Strukturen nach einem Vortauchen in einer 5- bis 20%igen Hydroxyethanphosphonsaeureloesung direkt in ein an sich bekanntes chemisch-reduktiv arbeitendes Nickelbad ueberfuehrt, dem als Komplexbildner und Stabilisator eine Hydroxyethanphosphonsaeure und/oder deren Derivate der allgemeinen Formel zugesetzt werden, wobei bei XH die freie Saeure vorliegt, fuer XK, Na das entsprechende Alkalisalz oder X ein NH4 oder ein substituiertes Amin, wie TEA ist. Formel
Description
2 Titel der Erfindung
Verfahren zur chemischen Anschlagvernicklung von Kupferstrukturen auf Dielektrika
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur außenstromlosen Vorvernicklung von Hybridstrukturen und strukturierten Leiterplatten mit Kupforauflage. Die Vernicklung erfolgt im direkten Kontakt mit der Lösung ohne Anlegen eines äußeren Fremdpotentials und betrifft besonders Strukturen, die auf Grund der Vielzahl und Geometrie der einzelnan Strukturelemente galvanisch nicht kontaktierbar sind.
Charakteristik dos bekannten Standes der Technik
In der US-PS 4 717 S91 wird ein Verfahren zur chemisch-reduktiven Metallisierung von Kupferleiterzügen auf einem Dielektrikum beschrieben. Die chemisch-reduktive Abscheidung erfolgt nach dem Vortauchen in einer sauren Palladium(II)-chioridlcsung. Nachteilig ist, daß eine Bekeimung des Dielektrikums und somit eine unerwünschte Metallisierung unvermeidlich ist.
Die DD-PS 207 934 beschreibt ein Verfahren zur außenstromlosen Anschlagvernicklung von Kupferstrukturen auf Dielektrika, bei welchem die für das Anspringen der Reaktion erforderliche Potentialabsenkung durch ein Vortauchen in konzentrierter Salzsäure erreicht wird. Diesem Verfahren haftet der Nachteil an, daß die angegebenen chemisch-reduktiv arbeitenden Vernicklungslösungen im durchgängigen Betrieb eine unzureichende Stabilität besitzen.
Weiterhin ist bekannt, daß unter Verwendung von Zinn(II)-chloriddihydrat sowie kolloidalem Palladium eine direkte Vernicklung von Kupfer erreicht werden kann. Dem Stand der Technik haftet der Nachteil an, daß eine gezielte chemisch reduktive Vernicklung von Strukturen aus Kupfer auf Dielektrika ohne eine Abscheidung auf dem Dielektrikum bei einer für den praktischen Betrieb ausreichenden Stabilität nicht gegeben ist .
Das Ziel der Erfindung besteht darin, strukturierte Leiterzüge auf einem dielektrischem Trägermaterial außenstromlos mit einer Ni Py oder Ni By Schicht zu versehen, ohne daß in der Umgebung der Kupferstrukturen eine funktionell unerwünschte Metallabscheidung auftritt. Die für die Anschlagvernicklung verwendeten Lösungen müssen eine für den praktischen Betrieb ausreichende Stabilität besitzen und analytisch leicht kontrollierbar sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, welches tiie gezielte außenstromlose Vernicklung von Kupferstrukturen auf Dielektrika bei einer für den praktischen Betrieb der Vernicklungslösung sehr guten Stabilität erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zu vernickelnden Strukturen nach einem Vortauchen in einer 5 bis 20 %igen H/droxyethanphosphonsäurelösung direkt in ein an sich bekanntes chemisch-reduktlv arbeitendes Nickelbad überführt werden, dem als Komplexbildner und Stabilisator eine Hydroxyethanphosphonsäure und/oder deren Derivate der allgemeinen Formel
XO OH OX
\ I
P C I
CII3 0 0X
zugesetzt werden.
Zweckmäßigerweise erfoj-^t die Anschlagvernicklung im pH-Bereich von 2,8 bis 4,5 (eleklrometr .) .
Die Erfindung soll nachfolgend an vier Beispielen orläutert werden :
Nickelchloridhexahydrat 60 - 100 g/l
tri-Natriumcitrat 15 - 35 g/l
Di-Na-SaIz der Hydroxyethan-
phosphonsäure 63 %ig 90 - 180 ml/1
Dimethylaminoboran 2 - 5 g/l ,
pH-Wert (elektrometr .) 5,5-6,5
Die Arbeitstemperatur beträgt 80 bis 95 C , die zu vernickelnden Strukturen werden in einer 5 bis 20 %igen Hydroxyethanphosphonsäure bei 20 bis 30° C 10 bis 30 Sekunden vorgetaucht und direkt in die Vernicklungslösung überführt·. Die Reaktion springt innerhalb 20 Sekunden an.
Nickelchloridhexahvdrat 80 - 120 g/l
Natriumhypophosphit 40 - 80 g/l Di-Na-SaIz der Hydroxyethan-
phosphonsäure 60 - 160 ml/1
Ammoniumchlorid Diammoniumhydrogencitrat pH-Wert (elektrometr.)
160 - 200 g/l 40 - 80 g/l 3,0 - 4,5
Die Arbeitstemperatur beträgt 100 bis 103 C1 die zu vernickelnden Strukturen werden in einer 5 bis 15 %igen Dimethylarninomethanbisphosphonsäure bei 20 bis 50° C 5 bis 20 Sekunden vorgetaucht und direkt in die Vernicklungslösung überführt. Die Reaktion springt bei ST (Siedetemperatur) innerhalb 5 Sekunden an.
Nickelchloridhexahydrat 30 - 140 g/l
Dimethylaminomethanbisphosphonsäure 10 - 50 g/l Ammoniumchlorid 100 - 180 g/l
Diammoniumhydrogencitrat 15 - 60 g/l
Natriumhypöphosphit 30 - 90 g/l
pH-Wert (elektrometr.)
2,8 - 4,5
Die Arbeitstemperatur beträgt 95 bis 103 C, die zu vernickelnden Hybridstrukturen werden in einer 4 bis 10 %igen 2-Chlorethanphosphonsäurelösung bei 25 bis 40° C 10 Sekunden vorgetaucht und direkt in die Vernicklungslösung überführt. Die Reaktion setzt bei 100 künden ein.
C innerhalb 10 Se-
Nickelchloridhexahydrat tri-Natriumcitrat Ammoniumchlorid Natriumhypöphosphit Tr?ethanolammoniumsalz der Hydroxyethanphosphonsäure 50 %ige Lösung pH-Wert (elektrometr.)
40 - 80 g/l 10 - 25 g/l 60 - 100 g/l 40 -· 80 g/l
20 - 50 rql/l
2,6 - 4,5
Die Arbeitstemperatur beträgt 95 bis 102° C, die zu vernickelnden Hybridstrukturen werden in einer 2 bis 5 %igen Hydroxyethanphosphonsäurelösung 10 bis 25 Sekunden vorgetaucht und direkt in die Vernicklungslösung überführt. Die Reaktion springt bei 102° C innerhalb von 15 Sekunden an.
Das eingesetzte Nickelchloridhexahydrat kann anteilig oder vollständig durch Cobalt(II)chloridhexahydrat substituiert werden.
Claims (2)
- Patentansprüche1. Verfahren zur chemischen Anschlagvernicklung von Kupferstrukturen auf Dielektrika, dadurch gekennzeichnet, daß die zu vernickelnden Strukturen nach einem Vortauchen in einer 5 bis 20 %igen Hydroxyethanphosphonsäurelösung direkt in ein an sich bekanntes chemisch-reduktiv arbeitendes Nickelbad überführt werden, dem als Komplexbildner und Stabilisator eine Hydroxyethanphosphonsäure und/oder deren Derivate der allgemeinen Formelzugesetzt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvernicklung im pH-Bereich von 2,8 bis 4,5 (elektrometr.) erfolgt,
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DD31741988A DD273650A1 (de) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | Verfahren zur chemischen anschlagvernicklung von kupferstrukturen auf dielektrika |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DD31741988A DD273650A1 (de) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | Verfahren zur chemischen anschlagvernicklung von kupferstrukturen auf dielektrika |
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| DD273650A1 true DD273650A1 (de) | 1989-11-22 |
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ID=5600563
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999002539A1 (en) * | 1997-07-09 | 1999-01-21 | Geange Limited | Diphosphonic acid salts for the treatment of osteoporosis |
-
1988
- 1988-07-01 DD DD31741988A patent/DD273650A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
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| WO1999002539A1 (en) * | 1997-07-09 | 1999-01-21 | Geange Limited | Diphosphonic acid salts for the treatment of osteoporosis |
| US6410782B1 (en) | 1997-07-09 | 2002-06-25 | Geange Ltd. | Diphosphonic acid salts for the treatment of osteoporosis |
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