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本文標題："不同平整劑進行通孔電鍍填充實驗!"

不同平整劑進行通孔電鍍填充實驗，其實驗結(jié)果如 1 所示，1(a)為添加
VF1 添加劑所得實驗結(jié)果，可觀察得知，在填充過程中一孔填充成爆炸型，而另
一孔則完全無銅沈積之現(xiàn)象，明顯有填孔不均勻的現(xiàn)象，且板面面銅沈積厚度幾
乎完全沒有成長的趨勢，所以吾人認為該平整劑抑制銅沈積速率能力過強，導致
銅沈積不均勻的現(xiàn)象產(chǎn)生。改用VF2 平整劑，進行通孔電鍍填充，實驗結(jié)果如
1(b)所示，所得通孔填充均勻且無空洞（Void）產(chǎn)生的現(xiàn)象。因此吾人將針對VF2
之平整劑進行電化學行為之研究。值得注意的是，此填充過程是由通孔之中央處
優(yōu)先開始沈積，此一特殊的填充行為，目前是一項新的發(fā)現(xiàn)。
使用循環(huán)線性掃描伏安法（Cyclic Linear Sweep Voltammetry，CLSV），針對不
同轉(zhuǎn)速、酸濃度、氯離子對其VF2 電化學行為影響進行研究，由實驗結(jié)果如2
所示，為不同電極轉(zhuǎn)速、酸濃度對于VF2 影響，在電極 0 rpm 條件下，如2(A)，
中(a)曲線為不添加硫酸之曲線，可觀察到VF2 有很明顯二支脫附電流峰，分
別在Peak1:-0.51V、Peak2:-0.58V(vs. S.S.E.)，表示該添加劑在電極表面有兩種吸附
形態(tài)；若將鍍液的酸濃度提高至1%時，如(b)曲線所示，可觀察到VF2 脫附電
流峰只剩一支且脫附電位在-0.62 V(vs. S.S.E.)表示Peak 1、2 均受到酸濃度的影
響，與(a)曲線相較下明顯較為極化，再將酸的濃度提高至3%時，如(c)曲線所
示，VF2 脫附電位更高為-0.65 V(vs S.S.E)，此結(jié)果說明該添加劑抑制銅沈積的能
力大小，受到酸濃度的影響，當酸濃度越高時VF2 抑制能力越強，相對的也觀察
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到當VF2 脫附后再重新吸附（Re-adsorption ）電位也受到酸濃度的影響，電位分
別為-0.45V、-0.53V、-0.58V，當酸濃度越高時重新吸附（Re-adsorption ）電位也
越高，換言之當重新吸附（Re-adsorption ）電位越高時也就是重新吸附速率也比
較快；當將電極轉(zhuǎn)速提高到500 rpm 時，如2(B)所示，中(a)曲線為不添加硫
酸之曲線，可觀察到VF2 與如2(Ａ) 中(a)曲線相同，有很明顯二支脫附電流
峰，分別在Peak1:-0.51V、Peak2:-0.61V(vs S.S.E)，其Peak 2 脫附電位較電極轉(zhuǎn)速
為0 rpm 的電位高，而Peak 1 卻變化不大，表示Peak 2 脫附電位是受轉(zhuǎn)速的影響；
若將該鍍液的酸濃度提高至1%時，如(b)曲線所示，亦與1（A）相同，脫附
電流峰只剩一支且脫附電位在-0.63 V(vs S.S.E)亦比(a)曲線為極化，再將硫酸濃
度提高至3%時，如(c)曲線所示，VF2 脫附電位更高在-0.66 V(vs S.S.E)，此結(jié)果
說明脫附電位會隨電極轉(zhuǎn)速提高而會有提高的趨勢但變大并不大，觀察VF2 重新
吸附（Re-adsorption ）電位在轉(zhuǎn)速500 rpm 分別為-0.46V、-0.56V、-0.62V，此一
結(jié)果與2（A）中相較下(c)曲線稍微極化，得知轉(zhuǎn)速對于VF2 脫附電壓影響不大，
但對于重新吸附（Re-adsorption ）速率會隨著轉(zhuǎn)速越快而吸附速率相對提高。
使用電化學之計時電位法所得之穩(wěn)態(tài)極化曲線，研究其氯離子、酸濃度、
轉(zhuǎn)速對于VF2 電化學行為之影響，于20 ppm VF2 不添加酸之電鍍液，改變氯離子、
轉(zhuǎn)速時之穩(wěn)態(tài)極化曲線，如3(A)中(a)、（b）曲線所示，在無添加氯離子時，
當轉(zhuǎn)速提高時銅沈積之電位上會上升，表示VF2 抑制銅沈積速率能力會提高，但
再加入10ppm 氯離子時，不管在高、低轉(zhuǎn)速下，電位均會提高至-0.45V(vs S.S.E)，
抑制銅沈積速率能力會提高，再提高氯離子濃度時，不管在高、低轉(zhuǎn)速下，電位
均維持在-0.45V(vs S.S.E)，由此一結(jié)果發(fā)現(xiàn)VF2 在不添加酸情況下，抑制銅沈積
能力不強，此時將于20 ppm VF2 鍍液添加1% 酸，進行研究，其結(jié)果如3(A)
中(c)、（d）曲線所示，在無添加氯離子時，其銅沈積電位較無添加硫酸之(a)、（b）
曲線明顯高，表示添加硫酸有助于VF2 抑制能力，當再添加入10ppm 氯離子時，
不管在高、低轉(zhuǎn)速下，電位均會提高至-0.58V(vs S.S.E)，抑制銅沈積速率能力明顯
提高，再將氯離子濃度提高至20ppm 時，在高轉(zhuǎn)速下，電位維持在-0.60V(vs S.S.E)，
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在低轉(zhuǎn)速下，電位維持在-0.58V(vs S.S.E)，此一現(xiàn)象，說明了該添加劑具有對流敏
感吸附特性（Convection Dependent Adsorption，CDA），于高轉(zhuǎn)速下抑制銅沈積能
力大于低轉(zhuǎn)速下抑制銅沈積能力，此時再將氯離子濃度提高時，在高轉(zhuǎn)速下，電
位仍維持在-0.60V(vs S.S.E)，在低轉(zhuǎn)速下，電位維持在-0.58V(vs S.S.E)變化不大；
此時將于20ppm VF2 將酸濃度提高至3 %時，進行研究，其結(jié)果如3(A)中(e)、（f）
曲線所示，在無添加氯離子時，其銅沈積電位較無添加1%硫酸之(c)、（d）曲線
明顯高，表示提高硫酸濃度是有助于VF2 抑制能力，當再添加入10ppm 氯離子時，
不管在高、低轉(zhuǎn)速下，電位均會提高至-0.60V(vs S.S.E)，抑制銅沈積速率能力明顯
提高，此時再將氯離子濃度提高時，不管在高、低轉(zhuǎn)速下，電位仍維持在-0.60V(vs
S.S.E)左右變化不大。
吾人將將于VF2 濃度提高至40ppm，進行相同的研究，其如3(B)中(a)、（b）
曲線所示，在無添加氯離子時，當轉(zhuǎn)速提高時銅沈積之電位上會上升，表示VF2
抑制銅沈積速率能力會提高，但再加入10ppm 氯離子時，不管在高、低轉(zhuǎn)速下，
電位均會提高至-0.45V(vs S.S.E)，抑制銅沈積速率能力會提高，此一結(jié)果與20ppm
VF2 實驗結(jié)果相同，此時再將氯離子濃度提高時，不管在高、低轉(zhuǎn)速下，電位均
維持在-0.45V(vs S.S.E)左右，由此一結(jié)果發(fā)現(xiàn)VF2 在不添加硫酸情況下，就算提
高VF2 濃度抑制銅沈積能力仍然不強，此時將于VF2 20ppm 添加1%硫酸，進行
研究，其結(jié)果如3(B)中(c)、（d）曲線所示，在無添加氯離子時，其銅沈積電位
較無添加硫酸之(a)、（b）曲線明顯高，當再添加入10ppm 氯離子時，不管在高、
低轉(zhuǎn)速下，電位均會提高至-0.58V(vs S.S.E)，抑制銅沈積速率能力明顯提高，再將
氯離子濃度提高至20ppm 時，不管在高、低轉(zhuǎn)速下，電位維持在-0.61V(vs S.S.E)，
此時再將氯離子濃度提高時，不管在高、低轉(zhuǎn)速下，電位仍維持在-0.61V(vs S.S.E)
左右變化不大；此將酸濃度提高至3%，進行研究，其結(jié)果如3(B)中(e)、（f）曲
線所示，在無添加氯離子時，其銅沈積電位較無添加1%硫酸之(c)、（d）曲線明
顯高，表示提高硫酸濃度確實有助于VF2 抑制能力，當再添加入10ppm 氯離子時，
在高轉(zhuǎn)速下，電位維持在-0.61V(vs S.S.E)，在低轉(zhuǎn)速下，電位維持在-0.60V(vs
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