N,N−二甲基−二硫代甲酰胺丙磺酸钠对THPED体系化学镀铜的影响

阎建辉，邓小梅，卢建红，杨海华,*

（1.湖南理工学院化学化工学院，湖南 岳阳 414006；2.四川轻化工大学材料科学与工程学院，四川 自贡 643000）

由Narcus在19世纪中期开创，被Cahill、Zeblisky等人实现的化学镀已被广泛应用于电子行业。通常，化学镀铜主要基于单一配位剂体系，尤其是 Rochelle盐(酒石酸钾钠)或乙二胺四乙酸(EDTA)。酒石酸钾钠是最早在化学镀液中使用的主要配位剂，但由于其沉积速率低和稳定性差而被限制了进一步的应用[1]。EDTA镀液可以在较高温度下获得更高的沉积速率，但是EDTA的低反应级(−0.04)导致自催化反应的可调空间有限，并且存在镀层表面粗糙、晶粒大，以及废水处理困难等问题[2-4]。近年来开发的新型配位剂四羟丙基乙二胺(THPED)具有较高的解离速率常数，并且通过改变其浓度就可以轻易控制沉积速率[5-6]。

N,N−二甲基甲酰胺[7]、2,2′−联吡啶[8]、聚乙二醇[9]、亚铁氰化钾[10]等各种添加剂已被广泛用于控制沉积速率和改善化学镀铜层的形貌。作为含硫的阴离子表面活性剂，N,N−二甲基−二硫代甲酰胺丙烷磺酸钠(DPS)尚未在铜电镀或化学镀溶液中用作痕量添加剂。于是本文研究了DPS对THPED体系化学镀铜的影响。结果表明，添加DPS不仅可以提高沉积速率，而且有利于获得纯度高、均匀、结晶细致的Cu镀层。这项工作为基于DPS添加剂和THPED配位剂组合的低成本、高效的化学镀铜铺平了道路。

1 实验

1.1 试剂与仪器

CuSO4·5H2O，上海凌峰化学；THPED，陶氏化学；甲醛(37%)，湖北奥生化学；聚乙二醇6000、氢氧化钠，国药试剂；亚铁氰化钾、2,2′−联吡啶，阿拉丁；DPS，武汉博莱特化工。……