一种电沉积金结构的电阻特性分析方法技术

本发明专利技术公开一种电沉积金结构的电阻特性分析方法，涉及材料检测技术领域，通过利用电化学工作站检测金叉指电极的阻抗，避免了接触式测量中由于电沉积金结构本身的结构不同，以及对电沉积结构测量时的接触面积不同对测量结果的影响。电沉积金结构的电阻特性分析方法包括以下步骤：提供多个金叉指电极，多个所述金叉指电极的电阻相关参数不同；利用电化学工作站检测多个所述金叉指电极在不同的频率正弦电压下的阻抗；根据所述多个金叉指电极在不同频率的正弦电压下的阻抗分析电沉积金结构的电阻特性。

【技术实现步骤摘要】
一种电沉积金结构的电阻特性分析方法
本专利技术涉及材料检测领域，尤其涉及一种电沉积金结构的电阻特性分析方法。
技术介绍
电沉积金结构具有优良的电学特性、强抗腐蚀能力、化学和光学特性，被广泛应用于集成电路、生物传感、电子通讯和航空航天等领域。电沉积金结构的电阻特性会直接影响到信号的传输效率，所以电沉积金结构电阻的测量变得尤为重要。目前，测量电沉积金结构电阻的方法一般采用探针台进行四探针测量。但是，这种方法对电沉积金结构的粗糙度要求极高，并且探针与电沉积金结构的接触面积也会导致测量结果的不稳定，进而影响电沉积金结构电阻的测量结果的准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电沉积金结构的电阻特性分析方法，利用电化学工作站对电沉积金结构的电阻特性进行分析，更为准确的表征电沉积金结构的电阻特性。本专利技术提供了一种电沉积金结构的电阻特性分析方法，该方法包括以下步骤：提供多个金叉指电极，多个金叉指电极的电阻相关参数不同；利用电化学工作站检测多个电沉积金结构在中频正弦电压下的阻抗；根据多个所述电沉积金结构在中频正弦电压下的阻抗分析电沉积金结构的电阻特性。可选地，各个金叉指电极的电阻相关参数为金叉指电极的高度和金叉指电极的表面粗糙度。可选地，正弦电压的频率范围为100Hz到500kHz，正弦电压的振幅为5mV，直流偏压为0V。可选地，提供多个金叉指电极包括：提供多个金叉指状种子；利用电化学沉积法在不同的多个电沉积参数的控制下对多个叉指状种子一一对应的进行处理，获得多个金叉指电极。可选地，电沉积参数包括电沉积时间、正向脉冲电镀电流和反向刻蚀电流。可选地，各个电沉积参数包括的电沉积时间不同；各个电沉积参数包括的正向脉冲电镀电流的大小和脉宽相同；各个电沉积参数包括的反向刻蚀电流的大小和持续时间不同。可选地，提供多个金叉指状种子包括：提供衬底；在衬底上形成金种子层；对金种子层进行图形化处理，获得金叉指状种子。可选地，在所述衬底上形成金种子层包括：在所述衬底上定义叉指区域；采用电镀法在叉指区域电镀金种子层。可选地，电镀液为金的无机盐溶液。可选地，电镀液的pH值为6.5-7.5，电镀液的温度为25℃～55℃。与现有技术相比，本专利技术提供的电沉积金结构的电阻特性分析方法，对多个具有不同电阻相关参数的金叉指电极，在不同频率的正弦电压下的阻抗进行测量，避免了接触式测量中由于电沉积金结构本身的结构不同，以及对电沉积结构测量时的接触面积不同对测量结果的影响。在此基础上，利用该阻抗测量结果表征不同电沉积金结构在不同频率下的阻抗变化，可以准确的分析出电沉积金结构的电阻特性，在后续对电沉积金结构的电阻进行测量时，可参考上述电沉积金结构的电阻特性，实现对电沉积金结构的电阻的准确测量。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术提供的一种叉指电极的结构示意图；图2为本专利技术提供的一种将叉指电极放入去离子水中的示意图；图3为本专利技术提供得一种叉指电极的等效电路图；图4为本专利技术提供的一种电沉积金结构的电阻特性分析方法的步骤流程图；图5为本专利技术提供的一种利用电化学工作站对将金叉指电极进行电阻特性检测时的结构示意图；图6为本专利技术提供的不同反向电流制备金叉指电极的电镜图；图7为本专利技术提供的一种不同反向电流和不同电镀时间制备金叉指电极的频率-阻抗图；图8为本专利技术提供的一种不同厚度金叉指电极的频率-阻抗图。具体实施方式以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。电沉积金结构具有优良的电学特性、强抗腐蚀能力、化学和光学特性，被广泛应用于集成电路、生物传感、电子通讯和航空航天等领域。电沉积金结构可以分为硬金结构和软金结构。硬金结构通常添加了铁、钴、镍等金属来增加金结构的机械性能，在电学互联和PCB板等方面得到应用。软金结构纯度较高，信号保真度高成为集成电路的互联、封装、MEMS、X射线光学元件等是一种不可替代的部分。软金结构的电阻特性会直接影响到信号的传输效率，所以电沉积金结构电阻的测量变得尤为重要。但由于金材料的电阻率低，导致了电沉积金结构的电阻特性灵敏度高，受测量环境影响大，测量困难；在科研领域中，最为常用的测量电沉积金结构电阻的方法是采用探针台进行四探针测量，但是这种方法对电沉积金结构的粗糙度要求极高，并且探针与电沉积金结构的接触面积也会导致测量结果的不稳定，这些因素都会严重影响测量结果的准确性，导致这个方法在测量小尺度器件电阻的可信度降低。基于此，本专利技术实施例提出一种结合生物传感领域常用的叉指电极，来对电沉积金结构电阻特性进行分析。图1示出了一种叉指电极的结构示意图。如图1所示，叉指电极是一种生物传感领域常用的叉指状微型电极，具有特异性好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电沉积金结构的电阻特性分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n提供多个金叉指电极，多个所述金叉指电极的电阻相关参数不同；/n利用电化学工作站检测多个所述金叉指电极在不同的频率正弦电压下的阻抗；/n根据所述多个金叉指电极在不同频率的正弦电压下的阻抗分析电沉积金结构的电阻特性。/n

【技术特征摘要】
1.一种电沉积金结构的电阻特性分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
提供多个金叉指电极，多个所述金叉指电极的电阻相关参数不同；
利用电化学工作站检测多个所述金叉指电极在不同的频率正弦电压下的阻抗；
根据所述多个金叉指电极在不同频率的正弦电压下的阻抗分析电沉积金结构的电阻特性。


2.根据权利要求1所述的电沉积金结构的电阻特性分析方法，其特征在于，各个所述金叉指电极的电阻相关参数为金叉指电极的高度和所述金叉指电极的表面粗糙度。


3.根据权利要求1所述的电沉积金结构的电阻特性分析方法，其特征在于，所述正弦电压的频率范围为100Hz到500kHz，正弦电压的振幅为5mV，直流偏压为0V。


4.根据权利要求1所述的电沉积金结构的电阻特性分析方法，其特征在于，所述提供多个金叉指电极包括：
提供多个金叉指状种子；
利用电化学沉积法在不同的多个电沉积参数的控制下对所述多个叉指状种子一一对应的进行处理，获得多个金叉指电极。


5.根据权利要求4所述的电沉积金结构的电阻特性分析方法，其特征在于，所述电沉积参数包...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱效立，刘林韬，牛洁斌，谢常青，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11