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PASは 電話 の発 明者 として有 名 なAllexanderGrahamBellに よって見 出 され た光音 響効果(Optoacoustic effect)を 利 用 した分 析 法 で あ る。 ここで 言 う"光 音 響 効果"と は密閉 された容器 の中 に試料 を入れ,太 陽光線 を断続 的 に照射 す ると,容 器 内部 に音 波が発生 す る現象 をい う。 これ は太 陽光線=光 の吸収 に よって励起 され た 電 子 の無輻 射失 活 に よって生 じた熱 に よ る試 料 の膨 張 (また は収縮)が 起 こるか らで あ り,こ れが音=弾 性波 と なるの は光 を断続 的 に照射 す るた めに,こ の試料 の膨張, 収縮 も断続的 に起 こるために試料 内部 また は表 面 に振動 波 が生 じるため と理解す る ことが で きる。 さ らに詳 しい PASの 理論 お よび実験 系 につ い て は,紙 面 の都合 上, 省 略 し,詳 し くは他 の解説1)・2)を参 考文献 と して挙 げ る のみ と し,"実 際 の適用 例"と"何 がわ か るか"を 以下 に見 てい こう。 1.1電 気 め っきへの適 用 銅 めっきはプ リン ト配線 基板 な どのスル ーホール めっ きな どの実装 段 階の適 用 に加 えて,昨 今,IBM社 が半 導体 チ ップの配線 を従来 のアル ミか ら銅へ かえ るとの発 表 以来,ダ マ シ ン法 や デ ュアル ダ マ シ ン法 と言 った銅 め っき法 を用いた多層立体 配線技術 が注 目されて いる。 図1は 銅 めっ き過程 に対 してPASを 適 用 した例 で あ る3)。硫 酸銅 め っき浴 か ら銅 め っ きす る場 合,そ の電流 密度 に よって そのめ っき表面 の平滑度 は変 化 し,例 えば 電流 密度 が1mA/cm2か ら40mA/cm2の 範 囲で は電 流 密 度 が 大 きい ほ ど得 られ る めっ き面 は平 滑 とな る。 PASは こういう平 滑度 を 勿s吻 に評価す る ことが で き る。図1か ら もわ か るように平 滑度が高 い高電流密度 の 下で得 られたPA信 号 は小 さ く,逆 に平滑度 が低 い低電 流密度 の下で得 られたPA信 号 は大 きい もの とな ってい る。 これは表面 の平 滑度 によって吸収 され る光の程度 が 違 うか らであ るが,本 手法 の持 つ利点 として は平滑度 を PA信 号 強度 と して数値化 す るこ とが で きる点 にある。 例 えば一 般的 にめっ きには光沢 剤が浴 に添加 され るが, この光 沢剤 によ る効果 も本PASに よって検討 す る こと が で きる。例 えば図2で あ る3)。図2は 光 沢剤 の添加 濃 度 を変 えて,PA信 号 強度 を比 較 して みた もので あるが, 光沢剤 があ る濃度以 上存在 して はじめて,そ のPA信 号 は光沢剤 が ない場合 よ り小 さ くな る,つ まり表面が平 滑

Fundamental Analyses on Electrochemical Deposition Processes. In Situ Analysis by Photoacoustic Spectroscopy and Quarts Crystal Microbalance.