微孔电沉积铜中溶解氧与PEG和SPS的协同作用机制研究

微孔电沉积铜是超大规模集成电路配线封装中的关键技术之一，其中添加剂PEG和SPS在微孔内外的协同作用是得到优质微孔填充沉积层的根本。但国际上对这两种主要添加剂的协同作用机制尚未达成共识，已提出的几种理论模型均有无法解释的试验现象，亟待展开更深入研究，以带动更微小孔径、更高深径比的微孔电沉积工艺技术的提高。申请者在前期工作中发现，溶解氧对微孔深镀性能的影响显著，而目前国际上对其作用机制尚未展开深入研究。本项目拟以溶解氧的浓度差异对PEG和SPS单独作用及两者间竞争关系的影响为切入点，聚焦于添加剂表面吸脱附过程，利用电化学分析与AFM原位观测试验手段，结合数值模拟方法，探究溶解氧、PEG和SPS三者的协同作用机制，力求更深入解读微孔电沉积铜的动力学过程。

微孔电沉积铜是超大规模集成电路配线封装中的关键技术之一，其中添加剂PEG和SPS在微孔内外的协同作用是得到优质微孔填充沉积层的根本。但国际上对这两种主要添加剂的协同作用机制尚未达成共识，已提出的几种理论模型均有无法解释的试验现象。针对这一现状，本项目对PEG和SPS单独作用及两者间竞争关系的影响因素及各自的影响机制展开了深入的研究。研究通过聚焦于添加剂表面吸脱附过程，利用电化学原位原子力显微技术（ECAFM）、电化学原位表面增强拉曼光谱技术（EC-SERS）、电化学石英晶体微天平技术（EQCM）、及旋转圆盘电极（RDE）等先进的观测试验手段，同时结合数值模拟方法，揭示了溶解氧、电极电位、及电极表面液相对流情况等因素对微孔电沉积铜中添加剂PEG和SPS间协同作用的影响规律及其机制，对微孔电沉积铜的动力学过程进行了更深入的解读。.课题执行过程中，注重开展国际合作与交流，先后两次聘请在课题相关研究领域内国际知名的日本大阪府立大学的Kazuo KONDO教授来华交流、讲学，同时召开研讨会邀请国内同行共同参加研讨；执行课题的3年中，课题组派员参加6次国际学术会议、1次国内学术会议，其中3次国际学术会议在国外（澳大利亚、美国、日本）召开。就这样，课题组通过多种渠道，了解国际科研发展动向，加强同行交流，确保研究内容及方法途径的先进性。.课题组逐年细化年度研究任务，定期召开课题进展总结会及下阶段工作研讨会，为按时、圆满完成课题研究任务做好了保障。本基础性机理研究的成果将有助于指导、带动更微小孔径、更高深径比的微孔电沉积工艺技术的提高，部分研究成果已发表于Electrochimica Acta、Journal of the Electrochemical Society等国际权威学术期刊上。累计发表/已接收论文6篇，其中SCI索引4篇、EI索引6篇，另有部分试验及数值模拟研究成果正在整理中，将于近期投稿。在本课题的支持下，培养博士研究生1名（在读）、硕士研究生4名（3名毕业、1名在读）。.课题负责人及本课题小组成员严格按照经费预算，规范支出。