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本文针对化学镀铜沉积速率低和镀液稳定性差的问题,对化学镀铜溶液组成和工艺条件对沉积速率和镀液稳定性的影响进行了研究,以获得一种具有高稳定性和高沉积速率的化学镀铜溶液。用称重法测试沉积速率并对影响化学镀铜沉积速率的因素进行了研究,结果表明在甲醛浓度、络合剂类型、络合剂浓度和温度中,影响化学镀铜沉积速率的主要因素为络合剂类型和温度,用电化学的方法对EDTA、四羟丙基乙二胺(Quadrol)和三乙醇胺对沉积速率的影响进行表征,结果表明沉积速率与络合物的解离速率有关,络合物的解离速率随络合剂的变化为:三乙醇胺>Quadrol>EDTA。用氯化钯加速试验对影响镀液稳定性的因素进行研究,结果表明在甲醛浓度、络合剂类型、络合剂浓度和温度中,影响镀液稳定性的主要因素为甲醛浓度和温度。为提高化学镀铜溶液的稳定性,用高温大负载施镀实验初筛稳定剂,得到某含S化合物、硫脲、吐温-60及二巯基苯并噻唑四种稳定剂。用称重法和氯化钯加速试验测试沉积速率并表征稳定性,对初筛出的四种稳定剂浓度对沉积速率和稳定性的影响进行研究,确定四种稳定剂的适宜浓度为硫脲:57mg/L,吐温-60:4050mg/L,2-MBT:0.51mg/L,某含S化合物:5mg/L。用金相显微镜、扫描电子显微镜对镀层外观、微观形貌进行表征,并测试了镀层结合力,结果表明某含S化合物和2-MBT为稳定剂时镀层光亮平整,而硫脲和吐温-60为稳定剂时镀层发暗、表面粗糙,稳定剂对镀层颗粒大小的影响为某含S化合物<吐温-60<2-MBT,四种稳定剂所得到镀层结合力较好。用能谱仪(EDS)测试镀层中元素含量,认为某含S化合物、硫脲和2-MBT在镀层中有夹杂,联吡啶在镀层中无夹杂,但吐温-60会引起联吡啶在镀层中夹杂。用电化学的方法研究添加剂在镀液中的作用,结果表明联吡啶和吐温主要是在电极表面吸附,某含S化合物主要起络合的作用,而硫脲有络合和吸附两种作用。对镀液进行优化并得到了一种具有较高稳定性和沉积速率的镀液KHT-1,其组成为:12g/L CuSO4·5H2O,10ml/L甲醛,8.928g/L EDTA,12.6ml/LQuadrol,10mg/L联吡啶,5mg/L某含S化合物,20mg/L吐温-60和0.5mg2-MBT。KHT-1化学镀铜溶液在沉积速率、稳定性、镀层结合力上都有提高,但镀层光亮度、镀层颗粒大小和排列及镀层中铜含量比商品化镀液略差。