[发明专利]制备电绝缘膜的方法及在通孔金属化中的应用

权利要求书

1.在导电体或半电导体衬底如硅衬底表面制备电绝缘膜的方法，其特征在于，所述方法包括：

(a)使所述表面与液体溶液接触，所述液体溶液包含：

-质子溶剂；

-至少一种重氮盐；

-至少一种单体，所述单体可发生链聚合且在所述质子溶剂中可溶；

-至少一种酸，所述酸的量足以通过将所述溶液的pH值调节至小于7、优选小于2.5，从而使所述重氮盐保持稳定；

(b)依照电压-脉冲模式或电流-脉冲模式使所述表面极化，该脉冲模式的持续时间足以形成厚度至少为60nm、优选80-500nm的膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述质子溶剂选自下述物质组成的组：水，优选去离子水或蒸馏水；羟基化溶剂，特别是具有1-4个碳原子的醇；具有2-4个碳原子的羧酸，特别是甲酸和乙酸，以及这些物质的混合物。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述重氮盐是选自如下式(I)的化合物的芳基重氮盐：

        R-N₂⁺，A^-    (I)

其中：

-A代表一价阴离子，

-R代表芳基。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述可发生链聚合的单体在所述质子溶剂中可溶，并选自乙烯基单体的组，所述乙烯基单体是选自如下述式(II)的单体：

其中，相同或不同的基团R₁-R₄代表：一价非金属原子，例如卤素原子或氢原子；或者饱和或不饱和的化学基团，如C₁-C₆烷基或芳基；-COOR₅基团，其中R₅代表氢原子或C₁-C₆烷基；腈；羰基；胺或酰胺基团。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，上述液体溶液包含：

-至少0.3M的可聚合单体，

-至少5×10^-3M的重氮盐，

所述可聚合单体与所述重氮盐的摩尔比在10-300之间。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，对所述表面的极化以脉冲模式产生，所述脉冲模式的每个周期的特征在于：

-总周期P在10ms-2s之间，优选约0.6s；

-极化时间T_on在0.01-1s之间，优选约0.36s；该极化时间内，对所述衬底表面施加电势差或电流；以及

-零电势或零电流的间歇期，持续时间在0.01-1s之间，优选约0.24s。

7.制备导电体或半导电体衬底如硅衬底的涂层的方法，所述涂层由形成电绝缘膜的内层以及形成铜扩散阻挡物的外层组成，所述方法的特征在于：

A.采用在先权利要求中任一项所述的方法制备所述内层；

B.通过下述步骤制备所述外层：

(a)在所得到的内层表面处，通过湿法形成含有金属或金属合金的颗粒、尤其是纳米颗粒的有机膜，所述金属特别是镍或钴；

(b)在能够形成厚度至少为100nm的金属膜的条件下，使所形成的膜与液体溶液接触，所述液体溶液含有稳定剂、至少一种金属盐和至少一种还原剂，所述金属盐优选与引入所述有机膜的金属性质相同。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，通过使上述内层的自由表面与液体溶液接触，在非电化学条件下进行上述步骤B(a)，所述液体溶液包含：

-至少一种溶剂，优选质子溶剂；

-至少一种重氮盐；

-至少一种单体，所述单体通过自由基方法可发生链聚合且在所述溶剂中可溶；

-至少一种化学引发剂，能够使所述重氮盐形成自由基实体。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，步骤A(a)中使用的可发生链聚合的单体是：乙烯基吡啶，优选4-乙烯基吡啶；或甲基丙烯酸酯，优选甲基丙烯酸-2-羟乙酯；步骤B(a)中使用的通过自由基方法可发生链聚合的单体是甲基丙烯酸-2-羟乙酯。