研究課題
銅めっき液のモニターとして世界で初めて回転リング-デイスク電極を使用した。通常の銅めっき添加剤のモニターはデイスク電極のみである。回転リング-デイスク電極は中心部にデイスク電極と円周にはリング電極がある。リング電流を測ると発生した一価銅量が明らかとなる。銅穴埋めめっきの促進添加剤は一価銅と錯体を作る。その一価銅との錯体が銅穴埋めめっきを穴底の電流を上げ促進する。そのため穴底を促進する一価銅錯体が直接測定できるメリットがある。銅めっきをしたデイスク電極を溶解すると、一価銅を中間体として発生する。回転するとこの一価銅が遠心力で飛び出し、円周のリング電極上を通過する。リングの電位を正にしておくと、次の一価銅の酸化反応を起こす。Cu+→Cu+++e-エレクトロン即ち、リング電流を測ると発生した一価銅錯体量が明らかとなる。また通常の銅めっき液のモニターにはデイスク電極のみのCyclic Voltammetric Stripping(CVS)を用いる。CVSでは白金電極に付けた銅めっきをアノードにして溶解する。この溶解クーロン量が白金電極に析出した銅めっき量である。これらの方法を併用して我々は最も困難とされていた4添加剤のモニターに成功した。96時間電解して使用済みの液をモニターして、不足分の添加剤を添加した。5x30μmのTSVのボイドは消滅して完全充填した。レベラーを含む4添加剤のモニターに成功した。また完全充填とは異なる特性の低線膨張銅めっき液の添加剤のモニターにも成功した。20時間電解した使用済液をモニターして、回転リング-デイスク電極のリング電極を用い、不足分の2M5S添加剤をモニター・添加した。添加することにより復元し、電解していない液の線膨張とほぼ同じ線膨張をしめした。以上の結果をもとにCVS装置の事業化を展開中の日置電機株式会社と共願特許を出願・公開した。
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Journal of The Electrochemical Society
巻: Ｕｎｄｅｒ Ｒｅｖｉｅｗ ページ: Ｕｎｄｅｒ Ｒｅｖｉｅｗ
ECS Journal of Solid State Science and Technology
巻: 第9巻 第12号 ページ: 124003-124010
10.1149/2162-8777/abd14a
