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本文标题："不同平整剂进行通孔电镀填充实验!"

不同平整剂进行通孔电镀填充实验，其实验结果如 1 所示，1(a)为添加
VF1 添加剂所得实验结果，可观察得知，在填充过程中一孔填充成爆炸型，而另
一孔则完全无铜沈积之现象，明显有填孔不均匀的现象，且板面面铜沈积厚度几
乎完全没有成长的趋势，所以吾人认为该平整剂抑制铜沈积速率能力过强，导致
铜沈积不均匀的现象产生。改用VF2 平整剂，进行通孔电镀填充，实验结果如
1(b)所示，所得通孔填充均匀且无空洞（Void）产生的现象。因此吾人将针对VF2
之平整剂进行电化学行为之研究。值得注意的是，此填充过程是由通孔之中央处
优先开始沈积，此一特殊的填充行为，目前是一项新的发现。
使用循环线性扫描伏安法（Cyclic Linear Sweep Voltammetry，CLSV），针对不
同转速、酸浓度、氯離子对其VF2 电化学行为影响进行研究，由实验结果如2
所示，为不同电极转速、酸浓度对于VF2 影响，在电极 0 rpm 条件下，如2(A)，
中(a)曲线为不添加硫酸之曲线，可观察到VF2 有很明显二支脱附电流峰，分
别在Peak1:-0.51V、Peak2:-0.58V(vs. S.S.E.)，表示该添加剂在电极表面有兩种吸附
形态；若将镀液的酸浓度提高至1%时，如(b)曲线所示，可观察到VF2 脱附电
流峰只剩一支且脱附电位在-0.62 V(vs. S.S.E.)表示Peak 1、2 均受到酸浓度的影
响，与(a)曲线相较下明显较为极化，再将酸的浓度提高至3%时，如(c)曲线所
示，VF2 脱附电位更高为-0.65 V(vs S.S.E)，此结果說明该添加剂抑制铜沈积的能
力大小，受到酸浓度的影响，当酸浓度越高时VF2 抑制能力越强，相对的也观察
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到当VF2 脱附后再重新吸附（Re-adsorption ）电位也受到酸浓度的影响，电位分
别为-0.45V、-0.53V、-0.58V，当酸浓度越高时重新吸附（Re-adsorption ）电位也
越高，换言之当重新吸附（Re-adsorption ）电位越高时也就是重新吸附速率也比
较快；当将电极转速提高到500 rpm 时，如2(B)所示，中(a)曲线为不添加硫
酸之曲线，可观察到VF2 与如2(Ａ) 中(a)曲线相同，有很明显二支脱附电流
峰，分别在Peak1:-0.51V、Peak2:-0.61V(vs S.S.E)，其Peak 2 脱附电位较电极转速
为0 rpm 的电位高，而Peak 1 却变化不大，表示Peak 2 脱附电位是受转速的影响；
若将该镀液的酸浓度提高至1%时，如(b)曲线所示，亦与1（A）相同，脱附
电流峰只剩一支且脱附电位在-0.63 V(vs S.S.E)亦比(a)曲线为极化，再将硫酸浓
度提高至3%时，如(c)曲线所示，VF2 脱附电位更高在-0.66 V(vs S.S.E)，此结果
說明脱附电位会随电极转速提高而会有提高的趋势但变大并不大，观察VF2 重新
吸附（Re-adsorption ）电位在转速500 rpm 分别为-0.46V、-0.56V、-0.62V，此一
结果与2（A）中相较下(c)曲线稍微极化，得知转速对于VF2 脱附电压影响不大，
但对于重新吸附（Re-adsorption ）速率会随着转速越快而吸附速率相对提高。
使用电化学之计时电位法所得之稳态极化曲线，研究其氯離子、酸浓度、
转速对于VF2 电化学行为之影响，于20 ppm VF2 不添加酸之电镀液，改变氯離子、
转速时之稳态极化曲线，如3(A)中(a)、（b）曲线所示，在无添加氯離子时，
当转速提高时铜沈积之电位上会上升，表示VF2 抑制铜沈积速率能力会提高，但
再加入10ppm 氯離子时，不管在高、低转速下，电位均会提高至-0.45V(vs S.S.E)，
抑制铜沈积速率能力会提高，再提高氯離子浓度时，不管在高、低转速下，电位
均维持在-0.45V(vs S.S.E)，由此一结果发现VF2 在不添加酸情况下，抑制铜沈积
能力不强，此时将于20 ppm VF2 镀液添加1% 酸，进行研究，其结果如3(A)
中(c)、（d）曲线所示，在无添加氯離子时，其铜沈积电位较无添加硫酸之(a)、（b）
曲线明显高，表示添加硫酸有助于VF2 抑制能力，当再添加入10ppm 氯離子时，
不管在高、低转速下，电位均会提高至-0.58V(vs S.S.E)，抑制铜沈积速率能力明显
提高，再将氯離子浓度提高至20ppm 时，在高转速下，电位维持在-0.60V(vs S.S.E)，
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在低转速下，电位维持在-0.58V(vs S.S.E)，此一现象，說明了该添加剂具有对流敏
感吸附特性（Convection Dependent Adsorption，CDA），于高转速下抑制铜沈积能
力大于低转速下抑制铜沈积能力，此时再将氯離子浓度提高时，在高转速下，电
位仍维持在-0.60V(vs S.S.E)，在低转速下，电位维持在-0.58V(vs S.S.E)变化不大；
此时将于20ppm VF2 将酸浓度提高至3 %时，进行研究，其结果如3(A)中(e)、（f）
曲线所示，在无添加氯離子时，其铜沈积电位较无添加1%硫酸之(c)、（d）曲线
明显高，表示提高硫酸浓度是有助于VF2 抑制能力，当再添加入10ppm 氯離子时，
不管在高、低转速下，电位均会提高至-0.60V(vs S.S.E)，抑制铜沈积速率能力明显
提高，此时再将氯離子浓度提高时，不管在高、低转速下，电位仍维持在-0.60V(vs
S.S.E)左右变化不大。
吾人将将于VF2 浓度提高至40ppm，进行相同的研究，其如3(B)中(a)、（b）
曲线所示，在无添加氯離子时，当转速提高时铜沈积之电位上会上升，表示VF2
抑制铜沈积速率能力会提高，但再加入10ppm 氯離子时，不管在高、低转速下，
电位均会提高至-0.45V(vs S.S.E)，抑制铜沈积速率能力会提高，此一结果与20ppm
VF2 实验结果相同，此时再将氯離子浓度提高时，不管在高、低转速下，电位均
维持在-0.45V(vs S.S.E)左右，由此一结果发现VF2 在不添加硫酸情况下，就算提
高VF2 浓度抑制铜沈积能力仍然不强，此时将于VF2 20ppm 添加1%硫酸，进行
研究，其结果如3(B)中(c)、（d）曲线所示，在无添加氯離子时，其铜沈积电位
较无添加硫酸之(a)、（b）曲线明显高，当再添加入10ppm 氯離子时，不管在高、
低转速下，电位均会提高至-0.58V(vs S.S.E)，抑制铜沈积速率能力明显提高，再将
氯離子浓度提高至20ppm 时，不管在高、低转速下，电位维持在-0.61V(vs S.S.E)，
此时再将氯離子浓度提高时，不管在高、低转速下，电位仍维持在-0.61V(vs S.S.E)
左右变化不大；此将酸浓度提高至3%，进行研究，其结果如3(B)中(e)、（f）曲
线所示，在无添加氯離子时，其铜沈积电位较无添加1%硫酸之(c)、（d）曲线明
显高，表示提高硫酸浓度确实有助于VF2 抑制能力，当再添加入10ppm 氯離子时，
在高转速下，电位维持在-0.61V(vs S.S.E)，在低转速下，电位维持在-0.60V(vs
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