RU2392352C1 - Способ нанесения металлического покрытия на подложку - Google Patents
Способ нанесения металлического покрытия на подложку Download PDFInfo
- Publication number
- RU2392352C1 RU2392352C1 RU2008146837/02A RU2008146837A RU2392352C1 RU 2392352 C1 RU2392352 C1 RU 2392352C1 RU 2008146837/02 A RU2008146837/02 A RU 2008146837/02A RU 2008146837 A RU2008146837 A RU 2008146837A RU 2392352 C1 RU2392352 C1 RU 2392352C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- precursor
- temperature
- padding
- hydrogen
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам нанесения покрытий и может быть использовано при изготовлении печатных плат. Способ включает помещение подложки в реактор, нагревание подложки и транспортирование паров прекурсора в зону реактора. Процесс ведут до образования на подложке металлической пленки необходимой толщины. При этом подложку нагревают до температуры 50-70°С, в зону реакции подают пары прекурсора с температурой 25-50°С в смеси с водородом и подвергают подложку ультрафиолетовому облучению в диапазоне длин волн 126-172 нм. Причем поток водорода подают со скоростью 0,3-4,0 л/ч, а пары прекурсора с помощью транспортного газа аргона подают со скоростью 2-4 л/ч. Технический результат - упрощение способа, расширение его функциональных возможностей, повышение качества покрытия. 3 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к технологии изготовления печатных плат и может быть использовано в производстве печатных плат, радиоэлектронной аппаратуры и в других областях промышленности.
Известны химические способы получения металлических покрытий из водных растворов на различные подложки со сложным рельефом, которые являются зародышевыми или промежуточными (interface) слоями, необходимыми для надежной адгезии электролитической меди, являющейся токоведущим проводником печатных плат (Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат. - М.: Форум: ИНФРА-М, 2005. - 559 с.).
Основными недостатками этих способов являются трудность нанесения металлических покрытий в узкие каналы и глухие отверстия и, как следствие, невысокое качество и надежность плат в работе, большая трудоемкость и стоимость их изготовления.
Использование газофазных процессов нанесения позволяет равномерно покрывать поверхности подложек с любым сложным рельефом.
Известен способ нанесения металлического покрытия (W, Pd, Pt) на подложки методом CVD (химическое осаждение из газовой фазы) из летучих металлорганических соединений (прекурсоров) (патент US 6911229, опубл. 2005.06.28), заключающийся в том, что CVD-реактор предварительно откачивают до давления Р≤1,3·10-4 Па, подложку нагревают до температуры 370÷430°С, а прекурсор доставляют в зону реакции с помощью инертного газа или СО. Процесс ведут до образования металлических слоев необходимой толщины 5÷50 нм. В качестве прекурсоров используют бис(аллил) палладия, циклопентадиенил аллил палладия, бис(1,1,1,5,5,5-гексафтор-2,4-гександионат) палладия (II) (Pd(ГФА)2), бис(2,4-пентапдионат) платины (II), трифторфосфинат платины (Pt(PF3)4) и другие металлорганические соединения, включая циклооктадиенил, циклоэнтадиенил, алкил и аллил лиганды.
Недостатком известного способа является высокая температура проведения процесса, что приводит к невозможности использовать полимерные подложки с низкой температурой размягчения и деструкции.
Известен способ нанесения металлического покрытия на подложки для последующего электролитического осаждения меди (US 6524663, опубл. 2003.02.25), заключающийся в том, что процесс получения зародышевого металлического покрытия подложки (металлы Pd, Pt, Rh, Ir) проводят в две стадии. На первой стадии на подложку осаждают либо наносят из раствора металлорганический компаунд, созданный на основе прекурсоров указанных выше металлов. В качестве прекурсоров используют: алкенильные производные с минимальным количеством π-связей: β-дикетонаты металлов; либо бис-алкенильные производные с минимальным количеством π-связей, галогениды металлов, где галоген: бром, хлор, иод, фтор и др. На второй стадии проводят облучение металлорганического прекурсора УФ лампой в дипазоне длин волн 210-260 нм либо 290-330 нм с продувкой или без продувки воздухом, азотом или благородными газами.
Недостатками этого способа являются длительность (две стадии проведения процесса) и невысокое качество получаемого покрытия из-за неравномерного покрытия металлом поверхности подложек с любым сложным рельефом.
Наиболее близким к заявляемому способу (прототипом) является способ нанесения металлического покрытия на подложки в проточном атмосферном CVD-реакторе (Batch CVD Process for Depositing Pd Activation Layers // J. Electrochem. Soc, 2007, - Volume 154, Issue 3, pp.D151-D155), включающий две стадии. На первой стадии прекурсор, в качестве которого используют Pd(ГФА)2, нагретый до температуры 60°С, транспортируют потоком азота при атмосферном давлении со скоростью 4,8 л/ч в течение 4÷15 сек в зону реактора, где расположены подложки, имеющие комнатную температуру, на которых и происходит конденсация прекурсора. На второй стадии реактор герметизируют и заполняют водородом при атмосферном давлении, а подложки нагревают до оптимальной температуры 180°С в течение 5 минут. При этом происходит химическая реакция восстановления палладия до металлического состояния с образованием на поверхности подложки зерен Pd размером 50÷120 нм и высотой 3÷9 нм. Кроме этого, на поверхности наблюдаются остатки прекурсора. Зародышевые зерна Pd необходимы для последующего электролитического осаждения слоев меди.
Недостатками данного способа являются: двухстадийность процесса осаждения зародышевых слоев палладия; высокая температура нагрева подложки, которая превышает температуру термической стабильности некоторых полимерных слоев (например, когда подложкой является печатная плата с нанесенным фоторезистом); наличие на поверхности подложки остатков прекурсора, который ухудшает адгезию слоев электролитической меди к ней.
Технической задачей изобретения является упрощение известного способа и повышение качества целевого продукта, а также расширение функциональных возможностей способа.
Поставленная техническая задача достигается заявляемым способом, заключающимся в следующем.
Подложку необходимого размера и толщины помещают в реактор, который откачивают до ~1·101 Па, далее подложку нагревают до температуры 50-70°С, подают в зону реакции смесь водорода и паров прекурсора, а подложку подвергают ультрафиолетовому облучению в диапазоне длин волн 126-172 нм. При этом поток водорода подают со скоростью 0,3-4,0 л/ч, а пары прекурсора с температурой 25-50°С подают со скоростью 2÷4 л/ч с помощью транспортного газа аргона. В результате происходит химическая реакция восстановления соответствующего металла из прекурсора до металлического состояния с образованием на поверхности подложки пленки, состоящей из зерен металла с размером 100÷150 нм. Преимущественно используют эксимерную ультрафиолетовую лампу, наполненную благородными газами или водородом, имеющую длину волны излучения в диапазоне 126÷172 нм. Разложение прекурсора достигается за счет фотодиссоциации водорода и кислорода с образованием высокореакционных частиц, таких как Н, О, О3, которые резко понижают температуру его разложения.
В качестве металлического покрытия могут быть использованы палладий, платина, никель, медь.
В качестве подложки используют медь, полимеры, керамику, кремний.
В качестве прекурсоров используют летучие металлорганические соединения, выбранные из фторированных β-дикетонатных производных палладия, платины, никеля и меди, а также летучих триметильных производных Pt(IV).
Определяющим отличием заявляемого способа, по сравнению с прототипом, является то, что процесс проводят в одну стадию, при этом в зону реактора, где находится подложка, нагретая до температуры 50÷70°С, подают водород и пары прекурсора с температурой 25-50°С, подложку подвергают ультрафиолетовому облучению в диапазоне длин волн 126-172 нм до получения покрытия необходимой толщины, что позволяет упростить способ (за счет снижения температуры подложки и уменьшения количества стадий процесса), расширить его функциональные возможности, а также обеспечить равномерное покрытие подложки металлом.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1
Подложку размером 15·20 мм2, покрытую электролитической медью толщиной 5 мкм, помещают в реактор, который откачивают до ~1·101 Па, нагревают до температуры 70°С и обдувают газовой смесью, состоящей из водорода и паров прекурсора. Для этого поток водорода подают со скоростью 0,3 л/ч, а поток паров прекурсора Pd(ГФА)2 с температурой 50°С подают с помощью аргона со скоростью 4 л/ч. Давление в реакторе поддерживается на уровне 2·102 Па. Подложку облучают эксимерной ультрафиолетовой лампой с длиной волны 172 нм в течение 3 минут до образования пленки на поверхности подложки, состоящей из зерен палладия с размером 100÷150 нм.
Пример 2
Подложку из кремния размером 10·15 мм2, толщиной 300 мкм помещают в реактор, который откачивают до ~1·101 Па, нагревают до температуры 50°С и обдувают газовой смесью, состоящей из водорода и паров прекурсора. Для этого поток водорода подают со скоростью 4 л/ч, а поток паров прекурсора Pd(ГФА)2 с температурой 25°С подают с помощью аргона со скоростью 2 л/ч. Давление в реакторе поддерживается на уровне 2·102 Па. Далее подложку облучают эксимерной ультрафиолетовой лампой с длиной волны 172 нм в течение 15 минут до получения покрытия необходимой толщины.
Пример 3
Подложку из керамики размером 5·7 мм2, толщиной 2 мм помещают в реактор, который откачивают до ~1·101 Па, нагревают до температуры 60°С и обдувают газовой смесью, состоящей из водорода и паров прекурсора. Для этого поток водорода подают со скоростью 1 л/ч, а поток паров прекурсора Pt(ГФА)2 с температурой 40°С подают с помощью аргона со скоростью 1 л/ч. Давление в реакторе поддерживают на уровне 2·102 Па. Далее подложку облучают эксимерной ультрафиолетовой лампой с длиной волны 126 нм в течение 5 минут до получения покрытия необходимой толщины
Пример 4
Подложку из полимера (полипропилен) размером 10·15 мм2, толщиной 70 мкм помещают в реактор, который откачивают до ~1·101 Па, нагревают до температуры 50°С и обдувают газовой смесью, состоящей из водорода и паров прекурсора. Для этого поток водорода подают со скоростью 4 л/ч, а поток паров прекурсора (CH3)3Pt(ГФА)Py (триметил Pt(ГФА) пиридин) с температурой 50°С подают с помощью аргона со скоростью 4 л/ч. Давление в реакторе поддерживают на уровне 2·102 Па. Далее подложку облучают эксимерной ультрафиолетовой лампой с длиной волны 126 нм в течение 7 минут до получения покрытия необходимой толщины
Использование предлагаемого способа позволит в одну стадию равномерно наносить металлические покрытия на подложки из меди, полимеров, керамики, кремния и других материалов для последующего электролитического осаждения меди.
Claims (4)
1. Способ нанесения металлического покрытия на подложку, включающий помещение подложки в реактор, нагревание подложки и транспортирование паров прекурсора в зону реактора, в которой располагают подложку и последующее проведение процесса до образования на подложке металлической пленки необходимой толщины, отличающийся тем, что подложку нагревают до температуры 50-70°С, подают в зону реакции пары прекурсора с температурой 25-50°С в смеси с водородом и подвергают подложку ультрафиолетовому облучению в диапазоне длин волн 126-172 нм, при этом поток водорода подают со скоростью 0,3-4,0 л/ч, а пары прекурсора с помощью транспортного газа аргона подают со скоростью 2-4 л/ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве подложки используют медь, полимеры, керамику, кремний.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве прекурсора используют летучее металлоорганическое соединение, выбранное из фторированных β-дикетонатных производных палладия, платины, никеля и меди и летучих триметильных производных Pt (IV).
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для ультрафиолетового облучения подложки используют эксимерную ультрафиолетовую лампу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146837/02A RU2392352C1 (ru) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | Способ нанесения металлического покрытия на подложку |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008146837/02A RU2392352C1 (ru) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | Способ нанесения металлического покрытия на подложку |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2392352C1 true RU2392352C1 (ru) | 2010-06-20 |
Family
ID=42682732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008146837/02A RU2392352C1 (ru) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | Способ нанесения металлического покрытия на подложку |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2392352C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489516C1 (ru) * | 2011-12-27 | 2013-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Способ получения покрытий из платиновых металлов |
RU2555283C2 (ru) * | 2013-10-18 | 2015-07-10 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Мембраны-НЦ" | Способ нанесения палладиевого покрытия на подложку |
RU2630400C1 (ru) * | 2016-05-05 | 2017-09-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук | Способ получения покрытий на основе металлов платиновой группы на полюсных наконечниках эндокардиальных электродов |
-
2008
- 2008-11-26 RU RU2008146837/02A patent/RU2392352C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
LIDONG W. et. al. Batch CVD process for depositing Pd activation layers. // J. Electrochemical Society. 2007, vol.154, issue 3, pp.D151-D155. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489516C1 (ru) * | 2011-12-27 | 2013-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" | Способ получения покрытий из платиновых металлов |
RU2555283C2 (ru) * | 2013-10-18 | 2015-07-10 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Мембраны-НЦ" | Способ нанесения палладиевого покрытия на подложку |
RU2630400C1 (ru) * | 2016-05-05 | 2017-09-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт неорганической химии им. А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук | Способ получения покрытий на основе металлов платиновой группы на полюсных наконечниках эндокардиальных электродов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9223203B2 (en) | Microcontact printed films as an activation layer for selective atomic layer deposition | |
KR100406534B1 (ko) | 루테늄 박막의 제조 방법 | |
KR100708496B1 (ko) | 루테늄 금속막의 제조 방법 | |
TW201100582A (en) | Atomic layer deposition processes | |
TW201704517A (zh) | 藉由原子層沉積及原子層蝕刻的保形膜之沉積 | |
US20110020546A1 (en) | Low Temperature ALD of Noble Metals | |
WO2006057706A3 (en) | Method for deposition of metal layers from metal carbonyl precursors | |
CA1282367C (en) | Glow discharge metal deposition on non-conductor from organometallic compound | |
WO2000012777A1 (en) | Methods for preparing ruthenium metal films | |
JP2009508003A (ja) | 大面積エレクトロニクス用のパターン形成無電解金属化処理 | |
WO2000012779A1 (en) | Methods for preparing ruthenium oxide films | |
JP2003306769A (ja) | 製膜方法及び基材 | |
RU2392352C1 (ru) | Способ нанесения металлического покрытия на подложку | |
CN103392388A (zh) | 多层基板的制造方法、去胶渣处理方法 | |
WO2004007795A1 (ja) | 半導体処理用の成膜方法 | |
EP1038049B1 (en) | Method for forming a metallic film using non-isothermal plasma | |
EP2675937A2 (en) | Method of operating filament assisted chemical vapor deposition system | |
JP2007537357A (ja) | 有機金属前駆体化合物 | |
US20060258136A1 (en) | Method of forming a metal trace | |
KR101188959B1 (ko) | 원자층 증착 방법 | |
JP3016795B2 (ja) | 銀皮膜の固着性析出方法、銀皮膜及びこれから構成される導電性、反射性または装飾的皮膜 | |
CN107851558B (zh) | 以uv辅助方式将材料注入多孔膜 | |
TW201731590A (zh) | 包含廢氣分解模組之基板處理設備與廢氣之處理方法 | |
TW202144605A (zh) | 包含金的薄膜的氣相沈積製程 | |
US20200288580A1 (en) | Solder mask |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131127 |