[发明专利]一种TSV电镀添加剂参数的表征与标定方法及装置

摘要

本发明为一种电镀液交换电流密度和阴极转移系数的表征与标定方法，采用线性扫描伏安法测定，本发明还提供了一种TSV电镀添加剂扩散系数的表征与标定方法，采用计时安培分析法测试，本发明利用电化学工作站，设计上述简单的测试方法，方便、有效地获得电镀液交换电流密度、阴极转移系数与添加剂扩散系数。

主权项

1. 一种电镀液交换电流密度和阴极转移系数的表征与标定方法，采用线性扫描伏安法，其特征在于：包括线性扫描伏安法测试和绘制lni‑V曲线图步骤，并应用公式（1）进行计算：

    （1）

其中i为测得的电镀电流密度，n为铜离子电价，F为法拉第常数，R为气体常数，T为温度，V为电镀过电位。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括准备过程，准备过程包括以下步骤：

步骤1：准备一定量的测试溶液；

步骤2：电极抛光和清洗；

步骤3：注入测试溶液并安装电极；

步骤4：接通与化学工作站相连的导线。

3. 根据权利要求1所述的方法，所述线性扫描伏安法测试的扫描速率为0.1‑10mV/s，优选0.5‑5 mV/s，更优选2‑3 mV/s；优选的，所述线性扫描伏安法测试后进行电极清洗。

4.进行权利要求1中所述的线性扫描伏安法的系统，包括：电脑、电化学工作站、工作电极、参比电极、对电极、测试溶液和电镀槽。

5. 一种TSV电镀添加剂扩散系数的表征与标定方法，其特征在于，采用计时安培分析法测试，并应用公式（2）计算扩散系数：

     (2)

其中为时间常数，即添加剂注入后扩散至工作电极所需的时间，δ为通过Levich公式获得的Nernst扩散边界层的厚度。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括准备过程，准备过程包括以下步骤：

步骤1：测试溶液准备；

步骤2：电极抛光和清洗；

步骤3：安装测试溶液和电极；

步骤4：接通与化学工作站相连的导线。

7.根据权利要求6所述的方法，所述步骤1包括在烧杯中放置电镀液；注射器中准备混合溶液，包括电镀液和待测添加剂。

8.根据权利要求5所述的方法，所述计时安培分析法测试中施加电压为0.1‑1V，优选0.5‑0.8V，10‑90秒时注射混合溶液，优选30‑70秒时注射，更优选40‑60秒时注射；优选的，测试后将电极清洗。

9.根据权利要求5所述的方法，所述添加剂包括抑制剂、加速剂和整平剂中的一种。

10.进行权利要求5中所述的计时安培分析法测试的系统，包括：电脑、电化学工作站、工作电极、参比电极、对电极、测试溶液、添加剂、注射孔和电镀槽。