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3-巰基-1-丙磺酸鈉在鍍銅中的應(yīng)用

2026/3/9 9:40:43 作者:電離式

介紹

3-巰基-1-丙磺酸鈉(MPS)作為促進劑,在CuSO4-H2SO4鍍液中加入少量的氯離子(Cl-)和對Cu電沉積填充過程起作用,在銅互聯(lián)的電沉積中起著至關(guān)重要的作用,MPS對銅電沉積的初期階段,電結(jié)晶直接與成核和晶體的生長相關(guān),很大程度上決定了銅的電沉積填充性能及填充鍍層的物理化學性質(zhì)。

3-巰基-1-丙磺酸鈉.png

圖一 3-巰基-1-丙磺酸鈉

玻碳電極上的循環(huán)伏安行為

不同MPS濃度下,Cu在玻碳電極上的循環(huán)伏安實驗結(jié)果如圖二。3-巰基-1-丙磺酸鈉的加入使銅的沉積峰電位負移,如在沒有添加劑作用時,銅的電沉積的峰電位為-0.673 V,MPS濃度為0.080 g·L-1的電解液的CV曲線上Cu的沉積峰電位為-0.764 V,后者較前者負移了0.1 V左右,這說明MPS對Cu的電沉積起阻化的作用。隨著MPS濃度的增加,Cu的沉積峰電位逐漸負移,表明MPS對銅電沉積的阻化作用隨MPS濃度增大而增大。

采用恒電流實驗表明在酸性鍍銅電解液中加入單一添加劑MPS時,發(fā)現(xiàn)3-巰基-1-丙磺酸鈉會抑制銅的電沉積,原因是在含有MPS的電解液中,MPS會在電極表面形成一層強烈的吸附層,該吸附層與MPS的濃度有關(guān)。不管硫酸銅溶液中是否含有MPS,其循環(huán)伏安曲線在-0.420~-0.650 V范圍都出現(xiàn)“感抗性的電流環(huán)”,即由于陽極掃描方向上的陰極電流高于陰極掃描方向上的陰極電流所形成的電流環(huán)這表明硫酸銅溶液中銅的沉積都是通過成核/生長機理進行,而不是吸附或電荷轉(zhuǎn)移/擴散[1]。

不同MPS濃度電解液中的循環(huán)伏安曲線.jpg

圖二 不同MPS濃度電解液中的循環(huán)伏安曲線

在電解液中加入添加劑3-巰基-1-丙磺酸鈉后,Cu開始沉積的電位負移,而且隨著MPS濃度的增加,負移程度更大,表明MPS會阻化銅的電沉積,而且隨著MPS濃度的逐漸增加,MPS對銅的電沉積的阻化作用也逐漸增大,結(jié)果與CV實驗得到的結(jié)論一致。

參考文獻

[1]鐘琴,辜敏,李強.添加劑3-巰基-1-丙烷磺酸鈉對銅電沉積影響的研究[J].化學學報,2010,68(17):1707-1712.

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