提高化學鍍銅溶液穩(wěn)定性與沉積速率的研究.pdf

1、本文針對化學鍍銅沉積速率低和鍍液穩(wěn)定性差的問題,對化學鍍銅溶液組成和工藝條件對沉積速率和鍍液穩(wěn)定性的影響進行了研究,以獲得一種具有高穩(wěn)定性和高沉積速率的化學鍍銅溶液。
　　用稱重法測試沉積速率并對影響化學鍍銅沉積速率的因素進行了研究,結(jié)果表明在甲醛濃度、絡合劑類型、絡合劑濃度和溫度中,影響化學鍍銅沉積速率的主要因素為絡合劑類型和溫度,用電化學的方法對EDTA、四羥丙基乙二胺(Quadrol)和三乙醇胺對沉積速率的影響進行表征,結(jié)果

2、表明沉積速率與絡合物的解離速率有關(guān),絡合物的解離速率隨絡合劑的變化為:三乙醇胺>Quadrol>EDTA。用氯化鈀加速試驗對影響鍍液穩(wěn)定性的因素進行研究,結(jié)果表明在甲醛濃度、絡合劑類型、絡合劑濃度和溫度中,影響鍍液穩(wěn)定性的主要因素為甲醛濃度和溫度。
　　為提高化學鍍銅溶液的穩(wěn)定性,用高溫大負載施鍍實驗初篩穩(wěn)定劑,得到某含S化合物、硫脲、吐溫-60及二巰基苯并噻唑四種穩(wěn)定劑。用稱重法和氯化鈀加速試驗測試沉積速率并表征穩(wěn)定性,對初篩出

3、的四種穩(wěn)定劑濃度對沉積速率和穩(wěn)定性的影響進行研究,確定四種穩(wěn)定劑的適宜濃度為硫脲:5~7mg/L,吐溫-60:40~50mg/L,2-MBT:0.5~1mg/L,某含S化合物:5mg/L。用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡對鍍層外觀、微觀形貌進行表征,并測試了鍍層結(jié)合力,結(jié)果表明某含S化合物和2-MBT為穩(wěn)定劑時鍍層光亮平整,而硫脲和吐溫-60為穩(wěn)定劑時鍍層發(fā)暗、表面粗糙,穩(wěn)定劑對鍍層顆粒大小的影響為某含S化合物<吐溫-60<2-MBT,四種

4、穩(wěn)定劑所得到鍍層結(jié)合力較好。用能譜儀(EDS)測試鍍層中元素含量,認為某含S化合物、硫脲和2-MBT在鍍層中有夾雜,聯(lián)吡啶在鍍層中無夾雜,但吐溫-60會引起聯(lián)吡啶在鍍層中夾雜。用電化學的方法研究添加劑在鍍液中的作用,結(jié)果表明聯(lián)吡啶和吐溫主要是在電極表面吸附,某含S化合物主要起絡合的作用,而硫脲有絡合和吸附兩種作用。
　　對鍍液進行優(yōu)化并得到了一種具有較高穩(wěn)定性和沉積速率的鍍液KHT-1,其組成為:12g/LCuSO4·5H2O,1