一种提高半导体电镀铜层抗氧化的方法与流程

本技术涉及电镀液，尤其是涉及一种提高半导体电镀铜层抗氧化的方法。

背景技术：

1、电镀铜层具有很好的抗氧化作用，这意味着它能够有效地抵抗氧化腐蚀，这种作用对于金属制品的防腐保护非常重要，特别是在一些恶劣环境中，如高温、高湿、腐蚀性介质等，通过电镀铜层，可以大大延长金属制品的使用寿命。此外，电镀铜层的抗氧化作用还具有广泛的意义，例如，在电子行业中，电子元件需要保持稳定的导电性能，而电镀铜层可以有效地保护电子元件免受氧化腐蚀的影响。在建筑行业中，建筑物的金属结果也需要得到保护，以避免因氧化腐蚀而引起的安全隐患。

2、半导体电镀铜层具有显著抗氧化的作用，通过电镀铜层，可以有效地保护半导体免受氧化物质的侵蚀，从而延长其使用寿命并提高其可靠性，这种抗氧化作用对于半导体器件的稳定性和性能至关重要。但是，在高温高湿度的环境下，铜层还是容易发生氧化变黑的现象，影响外观和性能。

技术实现思路

1、为了提高半导体电镀铜层的抗氧化性，本技术提供一种提高半导体电镀铜层抗氧化的方法。

2、第一方面，本技术提供一种提高半导体电镀铜层抗氧化的方法，采用如下技术方案：一种提高半导体电镀铜层抗氧化的方法，包括如下步骤：

3、s1：将半导体进行清洗，得到清洗后的半导体；

4、s2：将清洗后的半导体放入电镀铜液中进行电镀，取出，水洗，烘干，得到电镀完成的半导体；

5、所述电镀液包括以下重量份的原料：硫酸铜30-50份、氯化铜30-50份、硫酸铝40-60份、氧化亚铜10-15份、氧化亚铁12-20份、乙二胺四乙酸20-40份、磷酸氢二钠9-14份、苯并三氮唑5-12份、复合抗氧化物9-15份、复合物20-45份、水1000-3000份，其中，复合物为改性二硫化钼和环氧树脂复配而成。

6、通过采用上述技术方案，本技术的提高半导体电镀铜层抗氧化的方法，通过电镀液中各原料之间的协同作用，显著提高了半导体在高温下的抗氧化性，其中半导体在180℃、200℃、240℃的温度下，半导体的外观为表面浅红，无变色，且无氧化。

7、首先，将半导体进行清洗，去除半导体表面的杂质和污垢，清洁后的表面能够更好的与电镀层结合，减少氧化现象的发生；然后再进行电镀，取出，经水洗后，烘干，即可得到电镀完成的半导体。硫酸铜、氯化铜、氧化亚铜能够在水中电解出铜离子，这些铜离子能够在电镀过程中被还原成金属铜，沉积在半导体表面，形成镀层。硫酸铝加入到电镀液的原料中，能够细化镀层的晶粒，提高镀层的致密性，且能够形成氧化铝，提高抗氧化性。氧化亚铁也能够改善镀层的耐腐蚀性和抗氧化性。乙二胺四乙酸具有螯合作用，能够与铜离子等金属离子形成稳定的络合物，提高电镀液的稳定性和电镀效果。磷酸二氢钠能够维持电镀液的ph值的稳定。苯并三氮唑、复合抗氧化物均具有抗氧化的作用，能够提高电镀液的抗氧化性。

8、复合物采用改性二硫化钼和环氧树脂复配而成，二硫化钼自身具有一定的抗氧化性，能够抵抗氧气的侵蚀，从而能够提高电镀铜层的抗氧化性，但是二硫化钼的耐湿性较差，通过对二硫化钼进行改性，改善了二硫化钼的耐湿性。环氧树脂中的环氧基团的柔性结构和高离子化能力使其能够捕获自由基和吸收紫外线，避免了自由基的发生和紫外线辐射损伤，从而具有一定的抗氧化作用。通过将改性二硫化钼和环氧树脂进行复配，能够使改性二硫化钼更好的分散在环氧树脂中，通过二者之间的协同作用，能够进一步提高电镀铜层的抗氧化性。

9、作为优选：步骤s1中清洗后的半导体还经过粗化剂进行表面处理。

10、进一步的，步骤s1中清洗后的半导体还经过粗化剂进行表面处理的具体步骤为：将清洗后的半导体放入粗化剂中浸泡，超声处理20-40min，取出，洗涤，烘干，得到清洗后且经过表面处理的半导体。

11、通过采用上述技术方案，对清洗后的半导体利用粗化剂进行表面处理，能够改变半导体表面的粗糙度和极性，能够提高电镀铜层和半导体表面的附着力，从而有助于提高抗氧化作用。

12、作为优选：所述粗化剂为酸性粗化剂、碱性粗化剂、氧化剂类粗化剂中的一种或多种。

13、更优选的：所述粗化剂为氧化剂类粗化剂。

14、通过采用上述技术方案，酸性粗化剂和碱性粗化剂容易受到环境的影响，而氧化剂类粗化剂能够在半导体表面形成氧化物层，从而增加表面的粗糙度，具有广泛的适用性，且可用于不用类型的半导体，因此选用氧化剂类粗化剂更为合适。

15、作为优选：所述复合物采用以下方法制备：将改性二硫化钼加入对二甲苯中，混合均匀，得到混合液a；将混合液a加入到环氧树脂中，超声分散，得到混合液b，将混合液b进行萃取，除去对二甲苯，再加入固化剂，得到复合物。

16、进一步的，所述复合物采用以下方法制备：将改性二硫化钼加入对二甲苯中，混合均匀，得到混合液a；将混合液a加入到环氧树脂中，超声分散10-30min，得到混合液b，将混合液b进行萃取，除去对二甲苯，再加入固化剂，得到复合物；

17、其中，每1g改性二硫化钼中对二甲苯的添加量为3-5ml，环氧树脂和固化剂的重量配比为1：(0.4-0.6)。

18、通过采用上述技术方案，利用上述制备方法对复合物进行制备，便于改性二氧化钼更好的与环氧树脂进行复配，有利于二者更好的发挥作用，从而有利于提高电镀铜层的抗氧化性。

19、作为优选：所述改性二硫化钼和环氧树脂的重量配比为(0.6-0.8)：1。

20、改性二硫化钼的添加量过少，发挥的作用较少，不能较优的提高电镀铜层的抗氧化性；改性二硫化钼的添加量过多，会影响环氧树脂的固化速度、硬度和粘度，导致不容易制备复合物，进而会影响电镀铜层的抗氧化性。通过采用上述技术方案，当改性二硫化钼和环氧树脂的添加量在上述范围内时，更有助于提高电镀铜层的抗氧化性。

21、作为优选：所述改性二硫化钼采用以下方法制备：将二硫化钼放入乙醇溶液中，混合均匀，加入三羟甲基氨基甲烷，超声分散，再加入盐酸多巴胺，混合均匀，加热升温，反应，离心，收集固体物，洗涤，烘干，得到改性二硫化钼。

22、进一步的，所述改性二硫化钼采用以下方法制备：将二硫化钼放入质量分数为40％的乙醇溶液中，混合均匀，加入三羟甲基氨基甲烷，超声分散1-2h，再加入盐酸多巴胺，混合均匀，加热升温至50-70℃，反应4-6h，离心，收集固体物，用水洗涤4-6次，烘干，得到改性二硫化钼；

23、其中，每1g二硫化钼中乙醇溶液的添加量为2-4ml，二硫化钼和三羟甲基氨基甲烷的重量配比为1：(0.4-0.6)。

24、通过采用上述技术方案，利用上述制备方法对改性二硫化钼进行制备，盐酸多巴胺能够发生氧化自聚，形成聚多巴胺，会在二硫化钼的表面进行接枝，聚多巴胺具有较优的防水性，从而大大提高了二硫化钼的耐湿性和分散性，且聚多巴胺也具有一定的抗氧化性，也进一步提高了电镀铜层的抗氧化性。

25、作为优选：所述二硫化钼和盐酸多巴胺的重量配比为1：(0.3-0.5)。

26、盐酸多巴胺的添加量过少，会造成对二硫化钼的改性效果不佳，影响二硫化钼发挥作用；盐酸多巴胺的添加量过多，当在二硫化钼表面的接枝量达到饱和时，便不会再进行接枝，会造成盐酸多巴胺的浪费。通过采用上述技术方案，当二硫化钼和盐酸多巴胺的添加量在上述范围内时，能够更优的对二硫化钼进行改性，有助于使改性二硫化钼更好的发挥作用，有助于提高电镀铜层的抗氧化性。

27、作为优选：所述复合抗氧化物为有机硅化合物、金属氧化物、稀土元素氧化物的混合物。

28、作为优选：所述有机硅化合物、金属氧化物、稀土元素氧化物的重量配比为1:1:1。

29、通过采用上述技术方案，有机硅化合物是一类具有优异抗氧化性能的化学物质，能够在半导体表面形成一层坚韧的保护膜，有效防止氧气和湿气的侵蚀。金属氧化物能够在半导体表面形成致密的氧化物层，起到隔绝空气、防止氧化的作用。稀土元素氧化物具有出色的抗氧化性，也能够在半导体表面形成稳定的氧化物层，提供长期的抗氧化保护。利用三者作为复合抗氧化物，更有助于提高电镀铜层的抗氧化性。

30、作为优选：所述电镀完成的半导体还经过烘烤后处理。

31、进一步的，所述电镀完成的半导体还经过烘烤后处理的具体步骤如下：将电镀完成的半导体放在100-200℃的温度下烘烤50-60min。

32、通过采用上述技术方案，对电镀完成的半导体进行烘烤后处理，能够提高电镀铜层和半导体之间的结合力，减少层间起泡或剥离的可能性，提高了镀层的附着力，从而进一步提高了抗氧化性。

33、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

34、1、由于本技术中采用采用改性二硫化钼和环氧树脂复配而成复合物，通过将改性二硫化钼和环氧树脂进行复配，能够使改性二硫化钼更好的分散在环氧树脂中，通过二者之间的协同作用，能够进一步提高电镀铜层的抗氧化性，可使半导体在180℃、200℃、240℃的温度下，达到半导体的外观为表面浅红，无变色，且无氧化。

35、2、本技术中优选采用盐酸多巴胺对二硫化钼进行改性，盐酸多巴胺能够发生氧化自聚，形成聚多巴胺，会在二硫化钼的表面进行接枝，聚多巴胺具有较优的防水性，从而大大提高了二硫化钼的耐湿性和分散性，且聚多巴胺也具有一定的抗氧化性，也进一步提高了电镀铜层的抗氧化性。