TW200303372A - Method of depositing gold layer on metal, method of manufacturing electronic device, and article - Google Patents
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Description
200303372 __ '五、/發明說明ο) [發明所屬之技術領域] 本發明大體上係關於無電金屬鍍覆之領域。詳言之, 本發明係關於無電金鍍覆之領域。 [先前技術] , 沉浸式或置換式鍍覆係無電鍍覆法,但於此技藝中卻 歸於不同類別。沉浸式鍍覆中,係以鍍覆溶液之金屬離子 置換基材之元素金屬而沈積。無電鍍覆沈積中,主要藉由 溶液之金屬離子之自催化性還原而產生沈積。此等無電鍍 覆必需於還原劑存在下進行。 籲沉浸式鍍覆不用外加電流而係使用基材金屬相對於溶 液之欲沈積金屬之電動勢系列中的位置所驅動之電化學置 換反應。當鍍覆浴中經溶解之金屬利用與該鍍覆浴接觸而 經更具活性(較不具惰性)之金屬置換時將發生鍍覆。 製造印刷線路板時,典型地以遮罩,例如防銲遮罩, 保護,對具有墊片及/或貫穿孔之印刷線路板施以可銲接 處理。通常以無電鍍覆方式藉由沉浸式鍍覆施以可銲接處 理亦會將金屬沈積於該遮罩上,此並非所欲。以電化學位 勢差驅動沉浸式鍍覆反應時,鍍覆僅會發生於暴露之金屬 區域。例如,美國專利案第5,1 4 3,5 4 4號(Iantosca)揭示 適馨!於印刷線路板基材上作為可銲接處理之錫-鉛合金沉 浸式鍍覆用之溶液。然而,對於印刷線路板製造用之鉛需 要更為環境所接受之替代方案。因此,鉛及鉛合金於電子 夢件中之使用將面臨無法確知的未來。例如,參照美國專 利案第 5, 5 3 6, 9 0 8 (Etchel 1等人)。
Mr
92239. ptd 第4頁 200303372 五、發明說明(2) 相對於雜而言,金係更為環境所接受之替代物,因為 其低電阻及對於腐蝕性物質之攻擊不具活性已長久用於電 子產業當作接觸表面用之金屬。典型地係使用無電或沉浸 式金鍍覆浴鑛覆此等金沈積物。詳言之,金已經長久用於 鎳底層上提供可銲接處理。典型地,該金係以沉浸方式沈 積時,該鎳底層係以無電方式施以。此等方法係稱為無電 -鎳-沉浸-金或「ENIG」。 無電金鍍覆浴係含有還原劑。典型的還原劑係硫脲及 烧基硫脲衍生物、如抗壞血酸(參照美國專利案第 4,4 8 1,0 3 5,A n d r a s c e k等人)之含稀醇化合物及如:):完基硼 烷及氫化硼之含硼化合物。此等習知鍍覆浴具有若干缺 點。例如,含硫脲作為還原劑之液浴必須加熱至約8 0至9 0 °C以達到可接受之沈積速率。因為此等溫度太高而無法用 於若干電子封裝材料。另外,此等溫度會使該鍍覆溶液變 得不安定而無法僅於所欲基材上產生金沈積,取而代之係 於整個溶液中自發性地形成金之細微顆粒。以含硼之化合 物用作為還原劑時,此等化合物會先進行水解反應,其速 率會隨著溫度而增加。非所欲之副反應會消耗掉大量之含 硼還原劑使其濃度極難於控制。 無電金鍍覆浴之一習知形式係以硫代硫酸鹽離子為 主,並以亞硫酸鹽離子加以安定化。一般而言,此等液浴 於pH為6或更低時操作係不安定的,因為於此等pH條件下 會自該溶液釋出二氧化硫。已知該硫代硫酸鹽離子在酸性 溶液中會分解產生元素硫及亞硫酸鹽離子。當硫代硫酸鈉
92239. ptd 第5頁 200303372 五、發明說明(3) 水溶液係調節至pH約4至5時,由於形成元素硫,溶液會變 得混濁。然而,如果亞硫酸鈉亦添加至上述溶液,將不會 形成元素硫並且該溶液將係安定且澄清的。因此,先前技 藝中係將亞硫酸鈉用於金屬鍍覆溶液以及硫代硫酸鈉使該 溶液安定化。然而,使用亞硫酸鈉會發生的問題係該亞硫 酸離子在弱酸性溶液中並不安定,所以二氧化硫會緩慢形 成並自該溶液釋放出來。溶液酸性越大,二氧化硫形成之 速率越快。此將導致亞硫酸鈉之消耗及該金屬硫代硫酸鹽 錯合物在酸性溶液中之不安定性。 Φ沉浸式鍍覆浴會避免許多上述還原劑所衍生的缺點。 然而,典型地此等沉浸式鍍覆浴需要例如約7 0°C或更高之 高鍍覆溫度,以獲得適當之操作且不會沈積出厚的金層。 此等高溫與若干電子封裝材料通常係不相容的。已經有人 提出不會自動沈積金且置換鍍覆時不會僅沈積金之混成無 電金浴。儘管此等混成金浴可克服先前技藝之無電及沉浸 金鍍覆浴的問題,但最後的金沈積物無法充分地黏附於基 材,例如鎳或被覆錄之基材。 歐洲專利E P 1 0 2 1 5 9 3 B1 ( B a c k u s等人)揭示尤其適 合於妃上沈積金之無電金鍍覆浴。於此專利中,金層以無 電•式沈積於連續鈀層上,而此等鍍覆浴卻無法鍍覆於其 他金屬,例如錄,上。 因此,需要一種方法係得以沈積對於基材具有良好黏 I;付力之沈積金層,特別是對鎳或被覆鎳之基材,同時克服 f知無電金鍍覆浴之問題。
92239.ptd 第6頁 200303372 五 、發明說明 (4) [發 -明内容] 意 外 地 發 現 無 電 式 , 包 含 沉 浸 式 , 金 鍍 覆 浴 可 於 基 材 上 沈積 1¾ 黏 附 之 金 層 〇 此 等 黏 附 金 層 首 先 係 使 該 基 材 與 至 少 能起 催 化 作 用 劑 量 之 !巴 接 觸 接 著 使 該 基 材 與 無 電 金 鍍 覆 浴接 觸 而 沈 積 〇 於 一 態 樣 中 本 發 明 提 供 將 於 金 屬 上 沈 積 金 層 之 方 法 ,包 括 以 下 之 步 驟 • a)使 該 金 屬 與 浴 接 觸 以 及 b)接 著 使該 金 屬 與 無 電 金 鍍 覆 浴 接 觸 〇 於 另 一 態 樣 中 本 發 明 提 供 改 良 以 無 電 方 式 沈 積 之 金 層 對金 屬 之 黏 附 力 的 方 法 包 括 以 下 之 步 驟 • a)使 該 金 屬 與 鈀浴 接 觸 9 以 及 b)接 著 使 該 金 屬 與 無 電 金 鍍 覆 浴 接 觸 〇 又 另 一 態 樣 中 5 本 發 明 提 供 依 序 包 括 錄 層 % !巴 晶 種 或 不 連續 !巴 層 、 及 金 層 之 物 件 〇 代 表 性 地 5 此 等 金 層 係 以 無 電 方式 沈 積 〇 又 另 一 態 樣 中 5 本 發 明 提 供 製 造 電 子 裝 置 之 方 法 , 包 括 以下 之 步 驟 • a : )使 沈 積 於 電 子 裝 置 上 之 金 屬 與 !巴 浴 接 觸 ; 以 及 b)接 著 使 該 金 屬 與 無 電 金 鍍 覆 浴 接 觸 〇 [實施方式: ] 用 於 本 說 明 書 全 文 時 , 以 下 之 縮 寫 具 有 以 下 之 意 義 除 非文 中 有 另 外 明 確 表 示 ·· °C =攝氏度數; Τ = :華 氏 度 數 9 g: =克, L: =公 升 m] 毫升 ;β : i η =微 英 吋 ; D1 >去離子的; 以 及m in: =分 鐘 〇 厂 沈 積 j 及 厂 鍍 覆 J 該 詞 於 整 篇 說 明 書 中 可 交換 使 用 0 厂 烧 基 J 表 示 線 性 分 支 及 環 狀 烷 基 〇 厂 鹵 化 物」 表 示 氟 化 物 氯 化 物 Λ 溴 化 物 及 碘 化 物 〇 同 樣 地 9
92239. ptd 第7頁 200303372 五、發明說明(5) 「鹵基」表示氟基、氣基、溴基及碘基。除非另加表示, 具有二或多個取代基之芳香族化合物包含鄰-、間-及對-f代物。所有百分比皆以重量計,除非另外註明。所有的 數值範圍皆係内含並可以任何順序組合,除非顯然可見此 -等數值範圍受限於總計達1 0 0 %。 本發明提供於如金屬之基材上沈積金層之方法,包括 以下之步驟:a)使該金屬與鈀浴接觸;以及b )接著使該金 屬與無電金鍍覆浴接觸。代表性地該金屬與鈀浴接觸達一 段足以使鈀沈積於該金屬表面上之時間。任何用量之鈀皆 貪#無電方式沈積金的黏附力增加。此等鈀沈積可能係金 屬上之連續纪層、非連續纪層,或可能係沈積於金屬上之 4巴晶種。「把晶種」表示非連續或各別的妃沈積物。「非 連續鈀層」表示鈀層不會覆蓋底下基材或金屬之整個可鍍 覆表面。非連續ί巴層係含纪之不連續物或空隙的層。沈積 I巴晶種或非連續I巴層比連續I巴層更佳。於特定應用中,連 續鈀層可能係有利的。本發明之鈀沈積物提供後續以無電 方式沈積之金層提高之黏附力。 任何纪浴皆適用於本發明,只要該纪浴包含纪及酸。 因此,可以使用電解或無電鈀鍍覆浴。使用電解鍍覆浴 日β不需使用電流。鈀浴較佳係無電式鈀浴,更佳係沉浸 浴,最佳鈀觸媒浴。此等鈀觸媒浴係沉浸式鈀浴,為熟於 此藝之士所熟知,一般而言比習知無電鈀鍍覆浴含更低濃 _度之鈀。適合之無電鈀鍍覆浴含有1至1 0 g/L可溶性鈀鹽 型式之鈀、還原劑、安定劑及錯合劑。適合之鈀觸媒浴含
92239. ptd 第8頁 200303372 五、發明說明(6) -- 有至少10 ppm’較佳至少25 ppm,更佳至少5〇 ppm把鹽型 式,鈀。任何可溶性之鈀鹽皆可使用,例如,但不限於·· 如氯化鈀之i化鈀、醋酸鈀、葡萄糖酸鈀、如氯化四胺鈀 之_化胺鈀、檸檬酸鈀、酒石酸鈀等。該鈀鹽較佳係氯化 四胺鈀。此等鈀觸媒鍍覆浴亦含有酸,較佳為無機酸以及 如水之溶劑。適合的鈀浴通常係市面上可購得者,例如可 自 MA’ Malb〇rough’ Shipley c〇mpany購得商品名稱
Ronamerse SMT Catalyst。 本發明之鈀鍍覆浴可於各種溫度下使用,例如室溫 (約20°C )以下至約6(rc。典型的溫度範圍係2扣至6〇c>c, 較佳2 5°C至5 8°G。 左/該金屬與鈀浴接觸一段足以沈積足量鈀之時間以提供 後以無電方式沈積時,與不含此等鈀沈積物所沈積之金 層相比’具有改良黏附力之金層。代表性地,接觸時間為 至少5秒’較佳至少丨〇秒,更佳至少3 〇秒才夠。尤其適合 之接觸時間係5至6 0 〇秒,較佳丨〇至3 〇 〇秒,更佳3 〇至丨8 〇 秒。接著與該把浴接觸,於金鍍覆之前,視情況需要,例 如利用水,清洗該金屬。 八 $何媒電金鍍覆浴皆可用於本發明。一般而言,無電 金鐘覆 >合含有水、一或多種可溶性金化合物、一或多種錯 合㈣、均勻性增進劑及視情況需要而添加之一或多種還原 劑。 ^ 任何此提供該鍍覆浴金(I)之水溶性金化合物皆可用 方;本%明°適合之金化合物包含,但不限於:如硫代硫酸
92239.ptd 第9頁 200303372 五、發明說明(7) 三鈉金及硫代硫酸三鉀金之鹼金屬硫代硫酸金化合物;如 亞硫酸鋼金及亞硫酸鉀金之驗金屬亞硫酸金化合物;亞硫 酉变敍金;如氯化金之鹵化金;如氰化納金及氰化鉀金之驗 金屬金氰化物;以及氰化銨金。然而,本組成物較佳係實 -質上不含氰化物離子及亞硫酸離子者。「實質上不含」表 示本組成物含有少於0 . 0 5 g / L之此等離子。本組成物更佳 不含氰化物離子及亞硫酸離子。 熟於此藝之士將瞭解該水溶性金鹽可直接加至該電解 液組成物或於該電解液中產生。例如,氰化鉀金可於該電 角_^中製備,將若干用量之水不溶性氰化金及若干用量之 氰化钟加至水中形成水溶性氰化姜曱金。 代表性地該一或多種水溶性金化合物之總量係0. 1至 6 0 g / L。金化合物較佳量係0 . 5至15 g/L,更佳0. 5至5 g / L。此等水溶性金化合物通常可自市面上各種供應商購 得,或可由此技藝之習知方法製備。 所欲係真的無電(具自催化性的)金鑛覆時,典型地係 使用還原劑。任何用作俾益於鎳氧化之氧化劑或可以使該 鎳層之兩極附著傾向降至最低的還原劑皆係可用於本發 明。對熟於此藝之士而言,適合之還原劑係顯而易見其包 令^但不限於:任何無機化合物、含氮化合物及其衍生 物、有機化合物及其衍生物或其具有抗氧化活性之混合 物。含氮化合物較佳包含水合肼及硫酸肼,以及羥胺及其 _鹽類或其他衍生物,例如硫酸經胺、氣化經胺及碗酸經 殷。較佳係易溶於該電解液之化合物鹽類或其他形式。其
92239. ptd 第10頁 200303372 五、發明說明(8) 他適合之含氮化合物包含氮化物鹽類,其中該氮並非處於 高氧化態。此類適當化合物包括,但不限於:亞硝酸鹽或 含氮化物之化合物。當中,如亞确酸鉀及亞頌酸納之驗金 屬亞石肖酸鹽,而以亞确酸納較佳。其他適合之還原劑包含 如抗壞血酸、抗壞血酸鹽、及其衍生物、生育酚及其衍生 物、及曱酸、曱酸鹽及其衍生物等有機抗氧化物。 各種金錯合劑皆可用於本發明。適合之金錯合劑包 含,但不限於:硫代硫酸、如硫代硫酸鈉、硫代硫酸鉀及 硫代硫酸銨之硫代硫酸鹽、乙二胺四醋酸及其鹽類、腈基 三醋酸等。較佳係硫代硫酸及硫代硫酸鹽。最佳係硫代硫 酸納。 使用硫代硫酸離子時,能以任何溶液可溶之形式供 應,例如驗金屬硫代硫酸鹽(例如鈉或_)或硫代硫酸敍, 其中五水合硫代硫酸鈉係最經濟且易於取得之原料。 此一或多種錯合劑係代表性地以總量0 . 1至1 5 0 g / L存 在,較佳1至1 0 0 g / L。錯合劑之較佳量係5至7 5 g / L,又 更佳1 0至6 0 g/L。該一或多種錯合劑通常係市面上可購得 或可由此技藝中習知之方法製備者。 以硫代硫酸鹽用作錯合劑時,較佳該金鍍覆浴中存有 一或多種該硫代硫酸鹽之有機安定劑化合物。有用於本發 明之一或多種有機安定劑化合物具有式R-SO 2 - Y,其中R係 (q -Ci8 )烷基、芳基或雜芳基,及Y係氫或一價陽離子。 就Y而言適合之一價陽離子係鹼金屬,例如鈉及钟。Y較佳 係氫。R之例示性烷基包含,但不限於:甲基、乙基、正
92239. ptd 第11頁 200303372 五、發明說明(9) 丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、異丁基、正戊基、新 戊基、己基、辛基及癸基。代表性之芳基係芳香環中含5 至1 4個原子者。適合之芳基包含,但不限於:苯基;如甲 苯基及二甲苯基之(C!-C6)烷芳基;萘基及雙酚A。適合之 -I隹芳基包含,但不限於:呋喃基、吡啶基、噻吩基等。R 較佳係芳基,更佳係苯基。 熟於此藝之士將瞭解經取代之(C ! - C 18 )烷基、芳基或 雜芳基係屬於本發明之範圍内。「經取代之(C i - C 18 )烷 基、芳基或雜芳基」表示((^-(:18)烷基、芳基或雜芳基上 或多個氫係經一或多個取代基取代。適合之取代基包 含,但不限於:鹵基、羥基、(Ci -C6 )烷氧基、羰(Ci -C6 ) 烷氧基、硝基、硫基、(C ! - C 6 )烷硫基等。 一般而言,該一或多種有機安定劑化合物以至少0. 5 g/L之用量使用,較佳至少1 g/L。該一或多種有機安定劑 化合物用量之實際上限係該組成物中此等化合物之飽和極 限。該一或多種有機安定劑化合物較佳係以2 g / L至2 5 g / L之用量使用,更佳係3至1 5 g / L。有機安定劑化合物之 特佳用量係3至1 0 g / L。一般而言,此等有機安定劑化合 物係市面上可購得,或可由此技藝中習知之方法製備者。 ®然而為了不受理論所限制,咸相信該有機安定劑化合 物會使該無電金鍍覆組成物安定化,詳言之在弱酸性條件 下使用硫代硫酸離子,於硫代硫酸離子之情況中該溶液不 夕在操作過程中失效且不會釋放出任何可察覺量之二氧化 硫。
92239. ptd 第12頁 200303372 五、發明說明(ίο) 該金鍍覆浴可添加一或多種均勻性增進劑。代表性地 此等均句性增進劑係可以提供螯合之有機羧酸。為不受理 論所限制,此等均勻性增進劑亦可用作溫和的還原劑。經 發現此等均勻性增進劑比不含此等化合物之組成物更能提 供較均句之金沈積。適當之均勻性增進劑包含:如二及三 羧酸化合物、經羥基取代之羧酸等之多元酸。該均勻性增 進劑較佳係二羧酸。例示的均勻性增進劑包含,但不限 於:草酸、抗壞血酸、檸檬酸、蘋果酸、甘醇酸、丙二 酸、乳酸、氧化乳酸及酒石酸。其他適合之均勻性增進劑 包含苯二曱酸、己二酸、丁二酸及戊二酸。較佳的均勻性 增進劑係草酸、丙二酸、抗壞血酸及檸檬酸。草酸係最佳 之均勻性增進劑。 一般而言,該一或多種均勻性增進劑之用量係0. 1至 5 0 g / L,較佳1至1 5 g / L。詳言之適當量之均句性增進劑 係2至8 g / L。 較佳的金鍍覆浴組成物包含a ) 0 . 5至1 5 g / L之一或多
種驗金屬硫代硫酸金化合物;b ) 1至1 0 0 g / L之一或多種 選自硫代硫酸或鹼金屬硫代硫酸鹽之金錯合劑;c) 2 g / L 至25 g/L之一或多種式R-S02 -Y所表示之有機安定劑化合 物,其中R係(C j -C 18 )烷基、芳基或雜芳基,Y係氫或一價 陽離子;以及d) 1至15 g / L之草酸。 該金鍍覆組成物可能復包括pH調節化合物。任何pH調 節化合物皆可使用,惟其不會對該組成物之安定性或性能 產生不良影響即可。適合之pH調節化合物包含如磷酸二氫
92239.ptd 第13頁 200303372 五、發明說明(ny 姜曱、确:酸一氫二鉀、鱗酸三鉀之填酸鹽、硼酸等。此等pH 調節化合物之用量端視所欲維持之pH及選用之特定pH調節 4匕合物而定。例如,代表性而言鱗酸二氫鉀之用量係1至 5 0 g / L,較佳5至2 5 g / L。一般而言,本發明之組成物係 妹持於pH 3至9,較佳4至8,更佳5至7. 5。 一般而言,該組成物包含水。任何等級的水皆適用, 但較佳係去離子水。 本發明之金鍍覆組成物可能視情況需要含有一或多種 其他之添加物,例如界面活性劑。較佳係陰離子型及非離 界面活性劑,更佳係陰離子型界面活性劑。適當之陰 離子型界面活性劑包含碟酸自旨類,例如包含甘油脂麟酸酉旨 之脂肪族醇磷酸酯類,較佳係長鏈脂肪族醇磷酸酯類。適 當之陰離子型磷酸酯界面活性劑包含商品名分別為 R Η 0 D A F A C及 Ε Μ P Η 0 S者,可購自 R h 〇 d i a及 C r 〇 m p t ο η有限公 司。代表性而言此等界面活性劑之用量係0 . 1至2 g/L。 此等金鑛覆組成物可藉由以任何順序結合上述成分而 製備。使用氯化金時,較佳係於該金錯合劑、有機安定劑 化合物及均句性增進劑添加至該組成物之後再添加氯化金 至該組成物。添加氯化金之期間,該組成物之pH係維持於 3®!。該pH可藉由添加氫氧化物,例如氫氧化鉀,而維 持。 一般而言,此等金鍵覆浴於使用期間係經加熱,代表 生言之2 5至9 5°C。本發明之浴液較佳加熱3 0至9 0°C,更佳 么5至8 0°(:。
92239. ptd 第14頁 200303372 五、發明說明(12) 基材上所欲之金沈積物厚度可藉由控制該基材與本發 明之鍍覆組成物的接觸時間而控制。 本發明特別適用於各種基材上沈積金,特別是在較金 更不具陽電性之金屬上,亦即習知的沉浸式鍍覆法。較金 更不具陽電性之典型金屬包含,但不限於:鎳、銅及鐵。 可使用不只一種比金更不具陽電性之金屬。例如,根據本 發明在銅層上的鎳層係適用於沈積金。因此,本發明復提 供使金沈積於比金更不具陽電性之金屬上的方法,包含使 含有比金更不具陽電性金屬之基材與鈀浴接觸,接著使該 基材與無電金鍍覆浴接觸。 本發明特別適合用於電子裝置之製造,例如印刷線路 板、積層電路板、積層電路封裝等。本發明提供電子裝置 之製法,包括以下之步驟:a)使沈積於電子裝置上之金 屬層與把浴接觸;及b )接著使該金屬層與無電金鍵覆浴 接觸。於另一具體例中,金層可藉由包含以下步驟之方法 沈積:使電子裝置基材與鈀浴接觸長達足以沈積鈀晶種或 非連續鈀層之時間,接著使該基材與無電金鍍覆組成物接 觸長達足以沈積所欲金層之時間,該無電金鍍覆組成物包 含:a) —或多種水溶性金化合物;b) —或多種金錯合 劑;c ) 一或多種式R - S 0 2 - Y所表示之有機安定劑化合物, 其中R係(C 1 -C ]8 )烷基、芳基或雜芳基,Y係氫或一價陽離 子;以及d) —或多種均勻性增進劑。特別適合之積層電 路封裝包含,但不限於:導線架、晶圓上之銲墊、陶瓷封 裝體等。本發明亦適用於對印刷電路板施以可銲接金處理
92239. ptd 第 15 頁 200303372 五、發明說明(13) 或於積體電路上沈積金。 比起不含具催化性纪沈積物而沈積於該基材上之金, 本發明之優點係於如把晶種或非連續纪層基材之具催化性 鈀沈積物上提供具有極佳黏附力之無電方式沈積之金層。 -#別是該基材係鎳之例子中。令人驚訝地,欲提供高度黏 附之金層並不需要在該基材上形成連續鈀層。 復以下列之實施例說明本發明之各種態樣,但不欲以 任何態樣限制本發明之範圍。 實施例1 _依所示之量組合表1之各成分而製備金鑛覆浴。 表1
成 分 量 (S/L) 如AuNa3 0 6S4或HAuC14形式之金 1 硫代硫酸鈉 50 苯亞磺酸 10 石粦酸二鼠钟 15 草酸 5 水 加 至1L 該浴液之pH係大約5 . 5。該浴液之溫度係維持於1 2 0°F (約 4 9°C )。 ,實施例2 " 用市面上可購得之無電鎳產品(EVERON TM SMT無電鎳,
92239. ptd 第16頁 200303372 五、發明說明(14) ' - 可自 Massachusetts,Marlborough,Ship ley公司購得)以 錄鑛覆經鍍覆酸銅之j? r 4積層板(c 〇 u ρ ο η ) ( 1英忖x 〇 5英 对)。用標準鐘覆條件(190下)以12 # in/min之速率沈積 鎳。接著無電鎳鍍覆,洗滌該鎳被覆層。 、 洗滌之後,接著使該經鎳被覆之FR4積層板與鈀觸媒 浴接觸(1?〇]^爪6。631〇觸媒,可自51^?167公司購得)1分 鐘。該把觸媒浴含有丨〇 〇 ppm之氯化四胺鈀形式的鈀,丄7 〇 m L / L氫氯酸及7 3 0 m L / L去離子水。與該把浴接觸之後,該 樣品僅包含勉強可見的鈀沈積物且鈀層並未完全覆蓋整個 表面。因此’把晶種僅沈積於鎳層上。接著使該樣品與實 知例1之金鍍覆浴接觸。使金以2 # i n / m i n之速率沈積於 錄上。金鐘覆之後,自該鍍覆浴移除該基材,洗滌並乾 燥。經分析發現該金沈積物係4至7 μ i n厚。 實施例3 (比較例) 重覆實施例2之步驟,除了金鍍覆之前,該樣品未與 鈀鍍覆觸媒接觸之外。 實施例4 沈積於經鍍覆F R 4樣品上之金層的黏附力係以習知的 膠帶試驗評估。將透明膠帶(Sc〇tch牌,自ΜΝ,Paul街, 3M購得)黏至根據實施例2 (本發明)及3 (比較例)製備之樣 品。按壓該樣品上之膠帶以提供對該金層之良好黏附力。 然後移除該膠帶並檢查黏附於該膠帶之金。由實施例2之 樣品移除之膠帶不含金。因此,所有的金保留於經鍍覆之 F R 4樣品上表示高度黏附之金沈積物。由實施例3之樣品移
92239.ptd 第17頁 200303372 五、發明說明(15) 除的膠帶包含金。因此,自經鍍覆樣品移除金表示該金沈 積物之不良的黏附力。由該資料可見到,以無電方式沈積 金之前使經鎳鍍覆之樣品與鈀鍍覆浴接觸將提供高度黏附 的金沈積物。 贊施例5(比較例) 用市面上可購得之無電鎳產品(EVER0NTM BP無電鎳, 可自 Massachusetts, Marlborough, Shipley公司購得)於 晶圓之鋁墊上鍍覆鎳。使用標準鍍覆條件(1 8 5至1 9 0°F )以 1 0至1 2 μ i n / m i η之速率沈積鎳。接著無電鎳鍍覆,洗滌 該βΜ皮覆層。 洗滌之後,接著使經鎳被覆之鋁基材與實施例1之金 鍍覆浴接觸。使金以大約2 // i n / m i η之速率沈積於鎳上。 金鍍覆之後,自該鍍覆浴移除該基材,洗滌並乾燥。 實施例6 重覆實施例5之步驟,除了於鎳鍍覆之後及金鍍覆之 前,使該晶圓墊片與實施例2之鈀觸媒浴接觸1分鐘。與該 鈀浴接觸之後,該晶圓墊僅包含勉強可見之鈀沈積物且鈀 層並未完全覆蓋整個表面。因此,把晶種僅沈積於鎳層 上。與該鈀浴接觸之後,根據實施例5使該晶圓墊與金鍍 覆®L接觸。 實施例7 用實施例4之膠帶試驗評估實施例5至6經鍍覆之晶圓 蟄上的金層之黏附力。由實施例5之經鍍覆晶圓墊移除的 漆帶包含金。因此,自晶圓墊移除金表示不良的黏附力。
92239. ptd 第18頁 200303372 五、發明說明(16) 由實施例6之經鍍覆晶圓墊移除之膠帶不含金。因此,所 有的金保留於經鍍覆之晶圓墊上表示高度黏附之金沈積 物。由該資料可見到,以無電方式沈積金之前使經鎳鍍覆 之樣品與鈀鍍覆浴接觸足以沈積鈀晶種之時間,將提供高 度黏附的金沈積物。 以上本發明已參照特定具體例詳加說明,熟於此藝之 士顯然知道本發明可進行各種變化、修飾及等效替換而不 會背離所請專利之範圍。
92239.ptd 第19頁 200303372
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Claims (1)
- 200303372 六、申請專利範圍 1. 一種於金屬上沈積金層之方法,包括以下之步驟:a) 使該金屬與鈀浴接觸;及b )接著使該金屬與無電金鍍 覆浴接觸。 2. 如申請專利範圍第1項之方法,其中,該金屬與該鈀浴 接觸一段足以沈積鈀晶種或非連續鈀層之時間。 3. 如申請專利範圍第2項之方法,其中,該時間係1 0至 3 0 0秒。 4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法,其中,該 I巴浴含有至少2 5 p p m之纪。 5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法,其中,該 I巴浴含有5至2 0 0 p pm之纪。 6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法,其中,該 無電金鍍覆浴包括: a ) —或多種水溶性金化合物; b) —或多種金錯合劑; c) 一或多種式R-S02 -Y所表示之有機安定劑化合 物,其中R係(C ! -C 18 )烷基、芳基或雜芳基,及Y係氫 或一價陽離子;以及 d) —或多種均勻性增進劑。 7 · —種製造電子裝置之方法,包括以下之步驟:a )使沈 積於電子裝置基材上之金屬層與纪浴接觸;以及b)接 著使該金屬層與無電金鑛覆浴接觸。 8.如申請專利範圍第7項之方法,其中,該金屬層與該鈀 浴接觸一段足以沈積鈀晶種或非連續鈀層之時間。92239. ptd 第21頁 200303372 六、申請專利範圍 9.如申請專利範圍第7或8項中任一項之方法,其中,該 無電金鐘覆浴包括: . a) —或多種水溶性金化合物; b) —或多種金錯合劑; • c) 一或多種式R-SO 2 -Y所表示之有機安定劑化合 物,其中R係(C ! -C 18 )烷基、芳基或雜芳基,及Y係氫 或一價陽離子;以及 d) —或多種均勻性增進劑。 1 0. —種物件,依序包括鎳層、鈀晶種或非連續鈀層及金 鲁層。92239. ptd 第22頁
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