[发明专利]半导体的酸性镀铜工艺整平剂的分析方法

说明书

本发明公开了一种半导体的酸性镀铜工艺整平剂的分析方法，包括：配置标准溶液：向基础溶液中添加2mL的光亮剂原液SC R1、0.6mL的湿润剂原液SC R2A以及0.6mL的整平剂原液SC R2B得到混合溶液，将所述混合溶液定容成100ml，得到标准样品；配制电解液：所述电解液包括40g/L铜金属、140g/L的硫酸和50mg/L氯离子、40mL/L SC R1和20mL/L SC R2A；制作响应曲线：将所述电解液放置在所述分析仪的电极下方，将所述标准溶液放置到所述分析仪的自动进样口，启动分析仪，得到标准曲线和校正因子；样品分析：将所述电解液放置在所述分析仪的电极下方，将样品放置到所述分析仪的自动进样口，启动分析仪进行分析，同时记录电位图。其分析结果稳定。

技术领域

本发明涉及了整平剂分析领域，具体的是一种半导体的酸性镀铜工艺整平剂的分析方法。

背景技术

麦德美公司研发了微晶SC-40工艺，专为高速、柱状和铜螺柱/UBM应用而设计。它提供了独特的晶圆内、模内和特征内的一致性。这系列的药水也在多家客户处得到认可并上线应用。随着芯片线宽特征尺寸越来越小时，客户要求铜电镀层表面的高平整性，这成为制约集成电路传输速度提高的关键因素。铜电镀液的净化及化学体系直接决定了铜柱或铜布线层的表面形貌。电镀条件的选择和优化至关重要，其中电镀液的化学体系起到了关键作用。

一般在酸铜电镀中的化学组分包括基本电镀液(金属离子，硫酸，氯离子)和有机添加剂。对电镀层的表面形貌起到决定性作用，一般可被分为抑制剂(或润湿剂)，整平剂和光亮剂(或加速剂)。现有技术中对铜电镀层表面形貌和平滑度的控制主要是通过对电镀过程的条件和加入不同的化学体系(即不同的添加剂体系)来实现的。

其中电镀铜药水主要成分包括：SC 40MU的铜金属浓度为40g/L,硫酸(试剂或半导体级)135-145g/L,氯离子(试剂级)40-60mg/L，SC R1(光亮剂和抑制剂混和)16-20mL/L,SCR2(R2A加R2B)10-14mL/L,整平剂(R2B)2-7mL/L。

整平剂影响了高低位置的电位差，整平剂浓度过高，线路中间段的铜聚集不足够，线路两端表面过于粗糙，整平剂的浓度过低，线路的铜不够平整，导致电镀时线路表面凸起。影响后续的工艺

一般的整平剂分析方法多采用循环伏安剥离法CVS模式，响影曲线RC法，通过适当的电解底液添加4-6次已知浓度的整平剂制做出对应的标准曲线，再回测槽液，在标准曲线上找到对应的浓度。这个方法缺点是在等待电解底液的电量稳定循环过长(偏差变化1％)，影响Pt圆盘电极处测得的剥离峰面积，导致电解底液的温度升高影响电解液的电量变化大，影响分析结果不稳定，重现性差。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种半导体的酸性镀铜工艺整平剂的分析方法，其分析结果稳定。

为实现上述目的，本申请实施例公开了一种半导体的酸性镀铜工艺整平剂的分析方法，包括以下步骤：

配置标准溶液：向基础溶液中添加2mL的20mL/L光亮剂SC R1、6mL的6mL/L湿润剂SC R2A以及6mL的6mL/L整平剂SC R2B得到混合溶液，将所述混合溶液定容成100ml，得到标准样品；

配制电解液：所述电解液包括40g/L铜金属、140g/L的硫酸和50mg/L氯离子、40mL/L SC R1和20mL/L SC R2A；

制作响应曲线：将所述电解液放置在所述分析仪的电极下方，将所述标准溶液放置到所述分析仪的自动进样口，启动分析仪，得到标准曲线和校正因子；

样品分析：将所述电解液放置在所述分析仪的电极下方，将样品放置到所述分析仪的自动进样口，启动分析仪进行分析，同时记录电位图。

优选的，制作响应曲线时，每次添加的SC R2B样品量为0.4ml，添加次数12次，曲线起始点为1，得出响应曲线。