臺灣博碩士論文加值系統

本研究以加速劑 Bis(sodium sulfopropyl)disulfide, SPS 及抑制劑 Polyethylene Glycol, PEG 作為硫酸銅電鍍水溶液之添加劑，藉由 SPS 與不同分子量的 PEG 搭配，並且控制添加劑之濃度做一系列銅電鍍實驗與分析。其分析透過循環伏安法 (Cyclic Voltammetry, CV) 觀察各實驗配方還原電位之變化，也利用掃描式電子顯微鏡 (Scanning Electron Microscope, SEM) 觀察銅的堆積，進而探討電鍍出之銅膜是否緻密，此外也透過拉伸試驗初步瞭解銅膜之機械性質。
在一系列的實驗中藉由 SEM 的影像圖可以發現，若在銅電鍍基底液中加入 (SPS: 4 ppm 和 PEG4000: 4 ppm) 的這個配方，其銅電鍍的結果是本研究中最細緻的，且從拉伸試驗的結果來看其降伏強度 (Yield Stress, YS) 也是本研究中最佳，故此配方為本研究中最佳化的條件。

Compounds of Bis(sodium sulfopropyl)disulfide (SPS) and Polyethylene Glycol (PEG) were investigated for Copper electroplating as accelerator and inhibitors, respectively. In this study, a series of experiments of copper planting were studied by adding different concentrations of SPS with PEG different molecular weights. Each experiment was analyzed by Cyclic Voltammetry (CV) for reduction potentials and by scanning electron microscope (SEM) for the morphology of copper deposition, and the compactness of the copper film. In addition, a tensile test was also applied on the copper films for the study on their mechanical properties.

目錄
論文審定書 i
論文公開授權書 ii
誌謝 iii
摘要 v
Abstract vi
目錄 vii
圖目錄 ix
表目錄 xi
縮寫表 xii
第一章 緒論 1
1-1 半導體工業技術發展 1
1-2 場效電晶體 1
1-3 銅製程 2
1-4 銅電鍍 3
1-5 銅電鍍液之添加劑 4
1-6 研究動機與目的 5
第二章 實驗部分 6
2-1 實驗流程 6
2-1-1 電鍍條件 6
2-1-2 電化學條件 6
2-2 分析儀器 7
2-3 實驗配備 7
2-4 銅電鍍水溶液組成 8
第三章 結果與討論 9
3-1改變電鍍基底液酸性條件 9
3-2添加4 ppm SPS和不同ppm之PEG62至電鍍基底液 13
3-3添加4 ppm SPS和不同ppm之PEG1450至電鍍基底液 17
3-4添加4 ppm SPS和不同ppm之PEG2000至電鍍基底液 21
3-5添加4 ppm SPS和不同ppm之PEG4000至電鍍基底液 25
3-6添加4 ppm SPS和不同ppm之PEG20000至電鍍基底液 28
3-7添加4 ppm SPS和4 ppm不同分子量之PEG至電鍍基底液 33
3-8添加4 ppm SPS和8 ppm不同分子量之PEG至電鍍基底液 37
3-9添加4 ppm SPS和12 ppm不同分子量之PEG至電鍍基底液 41
3-10添加0 ppm SPS和12 ppm 不同分子量之PEG至電鍍基底液中 45
3-11添加不同ppm SPS和0 ppm之PEG 49
第四章 結論 53
第五章 參考文獻 54

(1)蕭宏，半導體製程技術導論, 2014.
(2)Edelstein, D.; Heidenreich, J.; Goldblatt, R.; Cote, W.; Uzoh, C.; Lustig, N.; Roper, P.; McDevitt, T.; Motsiff, W.; Simon, A.; Dukovic, J.; Wachnik, R.; Rathore, H.; Schulz, R.; Su, L.; Luce, S.; Slattery, J. IEEE Int. Electron Devices Meet. 1997, 773-776.
(3)Hung, C.-C.; Lee, W.-H.; Wang, Y.-L.; Chan, D.-Y.; Hwang, G.-J. J. Vac. Sci. Technol., A. 2008, 26, 1109-1114.
(4)Andricacos, P. C.; Uzoh, C.; Dukovic, J. O.; Horkans, J.; Deligianni, H. IBM J. Res. Dev. 1998, 42, 567-574.
(5)Broekmann, P.; Fluegel, A.; Emnet, C.; Arnold, M.; Roeger-Goepfert, C.; Wagner, A.; Hai, N. T. M.; Mayer, D. Electrochim. Acta. 2011, 56, 4724-4734.
(6)Shen, Q.-X.; Wang, X. Comput. Modell. New Technol. 2015, 19, 23-35.
(7)Xiao, N.; Li, D.; Cui, G.; Li, N.; Tian, D.; Li, Q.; Wu, G. Electrochim. Acta. 2013, 109, 226-232.
(8)Kelly, J. J.; West, A. C. J. Electrochem. Soc. 1998, 145, 3472-3476.
(9)Healy, J. P.; Pletcher, D.; Goodenough, M. J. Electroanal. Chem. 1992, 338, 155-165.
(10)Vereecken, P. M.; Binstead, R. A.; Deligianni, H.; Andricacos, P. C. IBM J. Res. Dev. 2005, 49, 3-18.