碱性黄作为整平剂的微盲孔铜电镀填充-沈阳航空航天大学.PDF

文章编号:２０９５－１２４８(２０１７)０１－００５７ －０８ 碱性黄作为整平剂的微盲孔铜电镀填充 １ꎬ２ １ １ ２ 祝汉品 ꎬ王继杰 ꎬ刘春忠 ꎬ祝清省 (１ 沈阳航空航天大学 材料科学与工程学院ꎬ沈阳１１０１３６ꎻ２ 中国科学院金属研究所 沈阳材料科学国家(联合)实验室ꎬ沈阳１１００１６) 摘要:使用一种新型添加剂—碱性黄(Ｂａｓｉｃ ＹｅｌｌｏｗꎬＢＹ)作为整平剂进行微盲孔铜电镀填充ꎮ 通 过微孔填充组织观察以及旋转圆盘电极电化学测试ꎬ考察该整平剂的微孔填充性能ꎬ分析该整平 剂与抑制剂、加速剂之间的协同和竞争吸附行为ꎬ揭示其在微孔填充中的作用机理ꎮ 结果表明:ＢＹ 含量对微孔填充性能具有重要影响ꎬ当ＢＹ浓度大于５ ｐｐｍ时ꎬＢＹ￣ＥＰＥ 电镀液体系可以实现自底 向上沉积方式ꎬ达到无孔洞化填充的效果ꎻ适量氯离子可协同ＢＹ在孔口处的抑制作用ꎬ有利于形 成超等形沉积方式ꎻ当ＳＰＳ含量低于１ｐｐｍ时ꎬ有利于形成超等形沉积ꎬ随着ＳＰＳ含量增加ꎬ沉积模 式转变为等形模式ꎮ ＢＹ与抑制剂ＥＰＥ可形成复合性抑制剂ꎬ该抑制剂对镀液对流条件具有更强 的敏感性ꎬ有利于在孔壁进行选择性吸附ꎬ从而形成自底向上沉积模式ꎻ同时ꎬ氯离子可协同该整 平剂在高对流条件下的抑制作用ꎻＳＰＳ 的吸附竞争力弱于ＢＹꎬ但强于ＢＹ￣ＥＰＥ复合体ꎬ因此ꎬ在ＥＰＥ￣ ＢＹ￣ＳＰＳ镀液体系中ꎬ过量的ＳＰＳ添加可以减少ＢＹ￣ＥＰＥ抑制剂的吸附ꎬ不利于形成超等形沉积模式ꎮ 关键词:碱性黄ꎻ整平剂ꎻ高密度电路板ꎻ铜电镀ꎻ微孔填充 中图分类号:Ｏ６３３　 　 　 文献标志码:Ａ ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.２０９５－１２４８.２０１７.０１.００９ Ｃｏｐｐｅｒ ｆｉｌｌｉｎｇ ｏｆ ｍｉｃｒｏｖｉａ ｂｙ ｃｏｐｐｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ＢＹ ａｓ ｌｅｖｅｌｅｒ １ꎬ２ １ １ ２ ＺＨＵ Ｈａｎ￣ｐｉｎ ꎬＷＡＮＧ Ｊｉ￣ｊｉｅ ꎬＬＩＵ Ｃｈｕｎ￣ｚｈｏｎｇ ꎬＺＨＵ Ｑｉｎｇ￣ｓｈｅｎｇ (１Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＳｈｅｎｙａｎｇ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＳｈｅｎｙａｎｇ １１０１３６ꎬＣｈｉｎａꎻ ２Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＳｃｉｅｎｃｅꎬＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｅｔａｌ ＲｅｓｅａｒｃｈꎬＣｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ ＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＳｈｅｎｙａｎｇ １１００１６ꎬＣｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒꎬａ ｎｅｗ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｙｅｌｌｏｗ (ＢＹ) ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｌｅｖｅｌｅｒ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｖｉａ ｆｉｌｌｉｎｇ. Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｕ ｆｉｌｌｅｄｍｉｃｒｏｖｉａａｆｔｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｔｅｓｔｓｕｓｉｎｇｒｏｔａｔｉｏｎ ｄｉｓｋ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅꎬｆｉｌｌｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｗａｓｒｅｖｅａｌｅｄ ｂｙ ｅｘａｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｌｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｖｉａ ｕｓｉｎｇ ＢＹ￣ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ ａｄｓｏｒ