MPS和氯离子在电镀铜盲孔填充工艺中的作用机理-表面技术.PDF

表面技术 第47 卷 第 5 期 ·122 · SURFACE TECHNOLOGY 2018 年5 月 MPS 和氯离子在电镀铜盲孔填充工艺中的作用机理 李立清，安文娟，王义 （江西理工大学 冶金与化学工程学院，江西 赣州 341000） 摘 要：目的揭示MPS （3-巯基-1- 丙烷磺酸钠）和氯离子在电镀铜盲孔填充中的作用，并获得相应的机理 模型。方法 在既定的电镀铜基础液中添加MPS 和氯离子，研究其对TP 值（盲孔率）的影响，并用金相显 微镜观察。通过测定阴极极化曲线和计时电流曲线，分析其对反应过程中氧化还原性质的影响。结果 在 +  +  + MPS 单一体系中，MPS 会与Cu 形成-S -Cu 络合物和-SO -Cu 络合物，且MPS 质量浓度在6 mg/L 时抑制 3 作用达到最好，MPS 加入到基础液后会使阴极电流密度正移、平衡电位负移，表明MPS 此时起到了抑制铜 离子沉积的作用。在MPS-氯离子复合体系中，MPS 能够形成MPS-Cu+  -Cl 络合物，当 MPS 质量浓度为 6 mg/L 、氯离子质量浓度为60 mg/L 时，加速作用达到最大，由于氯离子的存在，MPS 加入到基础液后会使 阴极电流密度负移、平衡电位正移，表明MPS 此时起到了加速铜离子沉积的作用。结论 MPS 在没有氯离 子时会形成-S +  + + -Cu 和-SO -Cu 络合物而起到抑制作用，在有氯离子时会形成MPS-Cu -Cl-络合物而起到加速 3 作用。同时提出了这些络合物都会以“单分子层”形式吸附于盲孔底部的理论模型，这能很好地解释实验过程。 关键词：MPS ；氯离子；电镀；盲孔；作用机理 中图分类号：TQ153 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2018)05-0122-08 DOI ：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.05.018 Action Mechanism of MPS and Chloride Ions in Electroplating Copper Microvia Filling LI Li-qing, AN Wen-juan , WANG Yi (School of Metallurgy and Chemical Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China) ABSTRACT: The work aims to study the effect