电子电镀铜新体系中添加剂对铜电沉积及镀层结构的影响机制

• 作者: 李威青 金磊 杨家强 王赵云 杨防祖 詹东平 田中群
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 关键词: 电子电镀铜 添加剂 复合配位体系 弱碱性低浓度工艺 晶面高择优取向
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 物理化学|Physical Chemistry
• 页码范围: 2919-2925
• 页数: 7页
• 分类号: O646
• 语种: 中文
• DOI: 10.7503/cjcu20210225

摘要

以低主盐浓度、弱碱性、复合配位的柠檬酸盐电子电镀铜新体系为研究对象,阐明了新型添加剂XNS(聚胺类化合物和含氮化合物的混合物)在新电沉积铜体系中的作用.恒电流沉积实验结果表明,添加剂XNS能够提高铜沉积的电流效率,特别是在2.0 A/dm2电流密度下,添加剂XNS使铜沉积电流效率达到95.4％,提高了17.5％.电化学实验的结果表明,添加剂XNS改变了铜沉积的电极过程,由原来的两步单电子还原过程[Cu(Ⅱ)+e→Cu(Ⅰ)+e→Cu]转变为一步两电子还原过程[Cu(Ⅱ)+2e→Cu].虽然添加剂XNS呈现促进铜电沉积的特征,即还原电流增大,但铜镀层颗粒却更细小、更致密均匀.在2.0 A/dm2电流密度下,铜镀层晶体结构由无添加剂时的(111)晶面重构为高择优取向的(200)晶面.