Электохимическое осаждение тантала и/или меди в ионных жидкостях - RU2007125776A

Реферат

1. Процесс электрохимического осаждения тантала и/или меди на субстрате в ионной жидкости, содержащей по крайней мере один катион тетраалкиламмония, тетраалкилфосфония, 1,1-диалкилпирролидиния, 1-гидроксиалкил-1-алкилпирролидиния, 1-гидроксиалкил-3-алкилимидазолия или 1,3-бис(гидроксиалкил)имидазолия, где алкильные группы или алкиленовая цепь гидроксиалкильной группы могут каждая независимо от друг друга содержать 1-10 атомов С.

2. Процесс по п.1, отличающийся тем, что ионная жидкость имеет широкое электрохимическое окно от -2000 до -3500 мВ против ферроцена/ферроциния в катодной ветви.

3. Процесс по п.1 или 2, отличающийся тем, что анион ионной жидкости выбирается из группы, состоящей из перфторалкилсульфоната, перфторацетата, бис(фторосульфонил)имида, бис(перфторалкилсульфонил)имида, трис(перфторалкил)трифторфосфата, бис(перфторалкил)тетрафторофосфата, трис(перфторалкилсульфонил)метида или перфторалкилбората.

4. Процесс по п.1 или 2, отличающийся тем, что катион выбирается из группы, состоящей из линейного или разветвленного тетраметиламмония, тетраэтиламмония, тетрапропиламмония, тетрабутиламмония, тетрапентиламмония, тетрагексиламмония, тетрагептиламмония, тетраоктиламмония, тетранониламмония, тетрадециламмония, триметилалкиламмония, триметил(этил)аммония, триэтил(метил)аммония, тригексиламмония, метил(триоктил)аммония, тетраметилфосфония, тетраэтилфосфония, тетрапропилфосфония, тетрабутилфосфония, тетрапентилфосфония, тетрагексилфосфония, тетрагептилфосфония, тетраоктилфосфония, тетранонилфосфония, тетрадецилфосфония, тригексилтетрадецилфосфония, триизобутил(метил)фосфония, трибутил-(этил)фосфония, трибутил(метил)фосфония, 1,1-диметилпирролидиния, 1-метил-1-этилпирролидиния, 1-метил-1-пропилпирролидиния, 1-метил-1-бутилпирролидиния, 1-метил-1-пентилпирролидиния, 1-метил-1-гексилпирролидиния, 1-метил-1-гептилпирролидиния, 1-метил-1-октилпирролидиния, 1-метил-1-нонилпирролидиния, 1-метил-1-децилпирролидиния, 1,1-диэтилпирролидиния, 1-этил-1-пропилпирролидиния, 1-этил-1-бутилпирролидиния, 1-этил-1-пентилпирролидиния, 1-этил-1-гексилпирролидиния, 1-этил-1-гептилпирролидиния, 1-этил-1-октилпирролидиния, 1-этил-1-нонилпирролидиния, 1-этил-1-децилпирролидиния, 1,1-дипропилпирролидиния, 1-пропил-1-бутилпирролидиния, 1-пропил-1-пентилпирролидиния, 1-пропил-1-гексилпирролидиния, 1-пропил-1-гептилпирролидиния, 1-пропил-1-октилпирролидиния, 1-пропил-1-нонилпирролидиния, 1-пропил-1-децилпирролидиния, 1,1-дибутилпирролидиния, 1-бутил-1-пентилпирролидиния, 1-бутил-1-гексилпирролидиния, 1-бутил-1-гептилпирролидиния, 1-бутил-1-октилпирролидиния, 1-бутил-1-нонилпирролидиния, 1-бутил-1-децилпирролидиния, 1,1-дипентилпирролидиния, 1-пентил-1-гексилпирролидиния, 1-пентил-1-гептилпирролидиния, 1-пентил-1-октилпирролидиния, 1-пентил-1-нонилпирролидиния, 1-пентил-1-децилпирролидиния, 1,1-дигексилпирролидиния, 1-гексил-1-гептилпирролидиния, 1-гексил-1-октилпирролидиния, 1-гексил-1-нонилпирролидиния, 1-гексил-1-децилпирролидиния, 1,1-дигексилпирролидиния, 1-гексил-1-гептилпирролидиния, 1-гексил-1-октилпирролидиния, 1-гексил-1-нонилпирролидиния, 1-гексил-1-децилпирролидиния, 1,1-дигептилпирролидиния, 1-гептил-1-октилпирролидиния, 1-гептил-1-нонилпирролидиния, 1-гептил-1-децилпирролидиния, 1,1-диоктилпирролидиния, 1-октил-1-нонилпирролидиния, 1-октил-1-децилпирролидиния, 1-1-динонилпирролидиния, 1-нонил-1-децилпирролидиния или 1,1-дидецилпирролидиния, 1-гидроксиметил-1-метилпирролидиния, 1-гидроксиметил-1-этилпирролидиния, 1-гидроксиметил-1-пропилпирролидиния, 1-гидроксиметил-1-бутилпирролидиния, 1-(2-гидроксиэтил)-1-метилпирролидиния, 1-(2-гидроксиэтил)-1-этилпирролидиния, 1-(2-гидроксиэтил)-1-пропилпирролидиния, 1-(2-гидроксиэтил)-1-бутилпирролидиния, 1-(3-гидроксипропил)-1-метилпирролидиния, 1-(3-гидроксипропил)-1-этилпирролидиния, 1-(3-гидроксипропил)-1-пропилпирролидиния, 1-(3-гидроксипропил)-1-бутилпирролидиния, 1-(4-гидроксибутил)-1-метилпирролидиния, 1-(4-гидроксибутил)-1-этилпирролидиния, 1-(4-гидроксибутил)-1-пропилпирролидиния или 1-(4-гидроксибутил)-1-бутилпирролидиния, 1-(1-гидроксиметил)-3-метилимидазолия, 1-(1-гидроксиметил)-3-этилимидазолия, 1-(1-гидроксиметил)-3-пропилимидазолия, 1-(1-гидроксиметил)-3-бутилимидазолия, 1-(2-гидроксиэтил)-3-метилимидазолия, 1-(2-гидроксиэтил)-3-этилимидазолия, 1-(2-гидроксиэтил)-3-пропилимидазолия, 1-(2-гидроксиэтил)-3-бутилимидазолия, 1-(3-гидроксипропил)-3-метилимидазолия, 1-(3-гидроксипропил)-3-этилимидазолия, 1-(3-гидроксипропил)-3-пропилимидазолия, 1-(3-гидроксипропил)-3-бутилимидазолия, 1-(4-гидроксибутил)-3-метилимидазолия, 1-(4-гидроксибутил)-3-этилимидазолия, 1-(4-гидроксибутил)-3-пропилимидазолия, 1-(4-гидроксибутил)-3-бутилимидазолия, 1,3-бис(1-гидроксиметил)имидазолия, 1,3-бис(2-гидроксиэтил)имидазолия, 1,3-бис(3-гидроксипропил)-имидазолия, 1,3-бис(4-гидроксибутил)имидазолия, 1-(2-гидроксиэтил)-3-(1-гидроксиметил)имидазолия, 1-(2-гидроксиэтил)-3-(3-гидроксипропил)имидазолия, 1-(2-гидроксиэтил)-3-(4-гидроксибутил)имидазолия, 1-(3-гидроксипропил)-3-(1-гидроксиметил)имидазолия, 1-(3-гидроксипропил)-3-(2-гидроксиэтил)имидазолия, 1-(3-гидроксипропил)-3-(4-гидроксибутил)имидазолия, 1-(4-гидроксибутил)-3-(1-гидроксиметил)имидазолия, 1-(4-гидроксибутил)-3-(2-гидроксиэтил)имидазолия или 1-(4-гидроксибутил)-3-(3-гидроксипропил)имидазолия.

5. Процесс по п.1 или 2, отличающийся тем, что ионы тантала или меди находятся в растворенной форме в ионной жидкости.

6. Процесс по п.5, отличающийся тем, что ионы тантала или меди получают путем анодного окисления.

7. Процесс по п.5, отличающийся тем, что ионы тантала или меди получают путем растворения соли тантала или меди.

8. Процесс по п.1 или 2, отличающийся тем, что фторид щелочного или щелочноземельного металла присутствует в ионной жидкости для электрохимического осаждения тантала.

9. Процесс по п.8, отличающийся тем, что соотношение фторида щелочного или щелочноземельного металла к соли тантала составляет от 2:1 до 1:1.

10. Процесс по п.1 или 2, отличающийся тем, что субстрат является неметаллом, полуметаллом, металлом, сплавом металлов, проводящей и/или металлокерамикой или проводящей и/или металлизированной пластмассой.

11. Процесс по п.1 или 2, отличающийся тем, что после осаждения тантала и/или меди ионную жидкость вымывают органическими растворителями или, в случае меди, водой.

12. Электрохимический процесс осаждения тантала и затем меди, в котором сперва тантал в ионной жидкости, содержащей по крайней мере один катион тетраалкиламмония, тетраалкилфосфония, 1,1-диалкилпирролидиния, 1-гидроксиалкил-1-алкилпирролидиния, 1-гидроксиалкил-3-алкилимидазолия или 1,3-бис(гидроксиалкил)имидазолия, где алкильные группы или алкиленовая цепь гидроксиалкильной группы могут каждая независимо друг от друга содержать 1-10 атомов С, осаждают на структурированную кремниевую микросхему по одному из пп.2-4, ионную жидкость, содержащую ионы тантала, заменяют чистой ионной жидкостью с электрохимическим контролем потенциала, затем вводят ионную жидкость, содержащую ионы меди, с контролем потенциала и проводят осаждение меди.