ЕЛЕКТРООСАДЖЕННЯ МІДІ ІЗ МЕТАНСУЛЬФОНАТНОГО ЕЛЕКТРОЛІТУ

Irina V Sknar,Yuri E Sknar,Oleg V Kozhura,Alexander S Baskevich,Tatyana V Hrydnieva,Oleksandra O Savchuk

doi:10.15421/082001

Irina V Sknar, Yuri E Sknar + Show 4 more

Open Access

https://doi.org/10.15421/082001

Copy DOI

Abstract

The dependences of the electrical conductivity of the methanesulfonate copper plating electrolyte on the concentrations of acid and copper methanesulfonate have been established. It has been shown that an electrolyte with a composition of 0.6 M Cu (CH3SO3)2 + 0.6 M CH3SO3Н is characterized by maximum copper ion concentration and high electrical conductivity. The study of the morphology of the copper coatings obtained in different hydrodynamic modes showed that smooth fine-grained deposits, well adhered to the base can be obtained from stirred methanesulfonate electrolyte in a range of current densities of 1 to 7 A/dm2. High-quality deposits from a quiescent electrolyte are obtained at current densities below 3 A/dm2.X-ray analysis of copper coatings deposited from a methanesulfonate electrolyte showed that their structure corresponds to a face-centred cubic lattice. The deposit crystallite sizes decrease with increasing the current density. The dependence of the dislocation density on the current density is antibate. Stirring of the electrolyte mitigates the impact of current density on the parameters of the structure of coating , which changes are significantly reduced. It has been shown that stirring the electrolyte affects the structurally dependent properties of the copper coatings, such as internal stress and micro hardness. Along with the diminishing crystallite sizes, an increase in the internal stress and micro hardness of the coatings is observed. Stirring, along with the expansion of the range of coating current densities can reduce the internal stress of the ones. This is an important factor for obtaining thick layers of copper.

Highlights

Obtaining electrolytic copper deposits is one of the most demanded branches of electroplating industry, both in terms of quantity and quality
The study provides a comparative analysis of the electrical conductivity of methanesulfonate and sulfate electrolytes of copper plating as a function of the acid and copper salt concentration
It has been shown that an increase in the acid concentrations leads to an increase in electrical conductivity, while an increase in the concentration of copper ions leads to a decrease in electrical conductivity

Summary

ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ МЕДИ ИЗ МЕТАНСУЛЬФОНАТНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА

Что электролит максимально концентрированный по ионам меди, характеризующийся высокой электропроводностью, соответствует составу 0.6 М Cu(СН3SO3)2 + 0.6 M СН3SO3Н. Исследование морфологии медных покрытий, полученных в разных гидродинамических режимах, показало, что при перемешивании метансульфонатного электролита можно получить гладкие мелкокристаллические осадки, хорошо сцепленные с основой в диапазоне плотностей тока 1–7 А/дм. Качественные осадки из покоящегося электролита получаются при плотности тока ниже 3 А/дм. Рентгеновский анализ медных покрытий, осажденных из метансульфонатного электролита, показал, что их структура соответствует гранецентрированной кубической решетке. Размер кристаллитов осадков снижается при увеличении плотности тока. Перемешивание электролита сглаживает влияние плотности тока на параметры структуры покрытий, изменения которых значительно уменьшаются. Что перемешивание электролита влияет на структурно-зависимые свойства медных покрытий внутренние напряжения и микротвердость. Использование перемешивания, наряду с расширением диапазона плотностей тока осаждения покрытий, позволяет снизить их внутренние напряжения. Ключевые слова: электроосаждение; метансульфонатный электролит; медь; электропроводность; физикомеханические свойства; морфология; структура

Introduction

The equation for calculating the internal stress

Findings

Conclusions