整平剂十二烷基三甲基咪唑对盲孔电镀铜填充的影响

摘要

[目的]研究十二烷基三甲基咪唑(DMIB)作为酸性硫酸盐镀液的整平剂时对盲孔电镀铜填充行为的影响，并探讨其与抑制剂聚乙二醇(PEG)和加速剂聚二硫丙烷磺酸钠(SPS)之间的协同作用机制。[方法]通过循环伏安法和计时电位法分析DMIB单独及其与PEG、SPS共存时铜电沉积的电化学行为。以扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术表征铜镀层的表面微观形貌与晶体结构。通过盲孔电镀实验验证其填充效果。[结果]DMIB对铜离子还原具有极化作用，且受传质控制。DMIB与PEG可协同增强对铜沉积的抑制效果，在盲孔底部尤为显著。DMIB与SPS则呈现拮抗作用，能削弱SPS的加速沉积效果。当DMIB、PEG和SPS共存时，孔口与孔底铜沉积速率差异显著，可实现盲孔致密填充，所得铜层平整致密。[结论]DMIB可作为整平剂，与PEG和SPS协同作用，实现盲孔自下而上的致密填充，并促进铜沿(111)晶面择优生长，获得光亮细致的铜镀层。

关键词

盲孔填充 / 电镀铜 / 十二烷基三甲基咪唑 / 电化学 / 协同作用 / 组织结构