铜互连电镀添加剂的评价方法

摘要

本发明涉及一种铜互连电镀添加剂的评价方法，包括如下步骤：步骤（1）将一种具有表面形貌特征的金属电极作为工作电极测定电化学曲线；步骤（2）将一种平面的金属电极作为工作电极测定电化学曲线；步骤（3）通过步骤（1）和（2）测量电化学曲线过程中还原铜的电量，确定具有表面形貌特征的金属电极的有效表面积；利用具有表面形貌特征的金属电极和所述添加剂测定电化学曲线；步骤（4）利用平面的金属电极和所述添加剂测定电化学曲线；比较步骤（3）与（4）中电化学曲线测定的铜的电沉积速率，获得添加剂的作用效果。本发明能有效评价添加剂在孔底和孔口的作用效果，对铜互连沟道及通孔的填充具有指导作用，可促进电镀铜填充孔的工艺研发。

主权项

一种铜互连电镀添加剂的评价方法，其特征是，包括如下步骤：步骤(1)将一种具有表面形貌特征的金属电极作为工作电极，基础铜电镀液作为电解液，置于三电极体系中，测其线性扫描伏安(LSV)曲线；步骤(2)将一种平面的金属电极作为工作电极，基础电镀液作为电解液，置于三电极体系中，测其线性扫描伏安(LSV)曲线；步骤(3)通过步骤(1)和步骤(2)中测量线性扫描伏安(LSV)曲线过程中还原铜的电量，测量步骤(1)、(2)中两种电极在基础电镀液中的线性扫描伏安(LSV)曲线，通过计算两条曲线与横轴围成的面积，确定具有特殊表面形貌特征的金属电极的有效表面积；步骤(4)将一种具有表面形貌特征的金属电极为工作电极，将一种添加剂加入到基础铜电镀液作为电解液，置于三电极体系中，测其电化学曲线；步骤(5)将一种平面的金属电极作为工作电极，将与步骤(4)中浓度相同、种类相同的添加剂加入到基础电镀液中作为电解液，置于三电极体系中，测其电化学曲线；步骤(6)比较步骤(4)与步骤(5)中电化学曲线测定的铜的电沉积速率，将具有表面形貌特征的金属电极视为孔的孔底，将平面的金属电极视为孔的孔口，由此可知添加剂在孔口和孔底的作用效果，所述作用效果为在孔口和孔底附近铜的沉积速率和添加剂在孔口和孔底附近的覆盖率；所述的基础电镀液含有硫酸盐、氟硼酸盐、氨基磺酸盐或烷基磺酸盐的阴离子；所述的基础电镀液包含浓度为0.3～100mol/L的铜离子和浓度为50～1000ppm的氯离子，pH值为1～7；所述三电极体系由工作电极、辅助电极和参比电极组成，所述工作电极为贵金属电极，所述辅助电极为惰性电极，所述参比电极为饱和甘汞电极、银/氯化银电极或汞/氧化汞电极；所述添加剂为加速剂、抑制剂或者二者的混合物；所述加速剂为聚二硫二丙烷磺酸钠或3‑巯基丙烷磺酸；所述抑制剂为聚乙二醇或聚丙二醇；所述平面的金属电极与所述具有表面形貌特征的金属电极的材质相同。