本发明属于半导体
技术领域：
，涉及一种分析cual合金的方法，尤其涉及一种适用于icp-oes的cual合金制样方法。
背景技术：
：磁控溅射技术广泛应用于材料表面装置、材料表面改性及光学器件制作等多种领域。磁控溅射的原理为：在真空状态下，当磁控溅射靶材被施加一个负电位、被镀膜的工件加正电位时，在磁控溅射靶材所在的真空室内形成电场，然后向真空室内充入工艺载气，在一定压力和温度下，正电位与负电位之间会产生放电现象，电子沿环形轨道运动，撞击工艺载气分子，产生等离子体放电。同时，磁控溅射靶材上的磁铁产生磁场，磁场施加于电场之中，在电场和磁场作用下工艺载气产生的离子撞击磁控溅射靶材表面，使得作为阴极的磁控溅射靶材的原子溅射出去，在被镀膜的工件表面形成一层薄膜。芯片用cu及cual/cumn合金通常作为种子层，通过物理气相沉积的方式沉积到预先刻蚀的沟槽中，后续通过电镀方式沉积纯cu或cup作为互连线。种子层厚度仅为纳米量级，对镀膜的均匀性及沟槽的覆盖均匀性要求极高。对于cual合金靶材，其cu与al的含量对于相关性能起到决定性的作用，因此需要对其含量进行准确分析。电感耦合等离子体发射光谱仪(icp-oes)为测试cual合金靶材成分的常用设备，应用电感耦合等离子体发射光谱对cual合金靶材进行测试时的干扰少，测试信号稳定且操作简单，但测试之前需要将cual合金靶材溶解。cn103575725a公开了一种测定纯铼中铝、钙、镉、铜、镁、锰和钛元素含量的方法，可以有效溶解纯铼样品。其选用的分析谱线al为394.401nm、ca为393.366nm、cd为326.106nm、cu为327.396nm、mg为280.270nm、mn为279.827nm、ti为337.280nm。其溶解样品时需要将试样置于烧杯中，分两次分别添加1-4ml硝酸，待不再进行剧烈反应后，实现对样品的溶解。所述方法仅能对铝、钙、镉、铜、镁、锰和钛元素含量较少时进行溶解，当cu与al含量较多时，溶解速度较慢，无法实现试样的快速溶解。cn107764802a公开了一种测定纯铁中痕量铝、铬、铜、锰、镍和硅元素的方法，该方法采用纯化试剂，将样品称置于塑料瓶中，滴加盐酸、硝酸溶解，加水稀释至塑料瓶内溶液净重至50g，采用标准加入工作曲线系列溶液，在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上扣除背景，测定出标准加入工作曲线样品中的分析元素的含量，计算出工作曲线系列溶液中分析元素的真实含量，不扣背景建立工作曲线，测定纯铁中痕量铝、铬、铜、锰、镍和硅元素的含量。上述方法能够对痕量元素进行检测，但用于检测cual合金靶材时，溶解效率同样较低，难以保证cual合金靶材的检测效率。cn105092347a公开了一种新型al-4％cu合金腐蚀溶液的使用方法，所述使用方法包括步骤如下：(1)制备al-4％cu合金待腐蚀试样；(2)将al-4％cu合金待腐蚀试样用电吹风热风吹干，使试样表面洁净且具有一定温度，方便腐蚀液与试样反应顺畅；(3)为避免试样在腐蚀液中长时间不动，将滴在试样上的腐蚀溶液每隔4s用棉球擦拭一次，并继续滴加腐蚀溶液，再每隔4s擦拭一次；(4)用工业酒精对经腐蚀溶液腐蚀过的纯铝进行清洗；(5)对al-4％cu合金进行吹干处理。上述使用方法较为复杂，实现对al-4％cu合金腐蚀时的时间较长，且不易操作，不利于保障cual合金靶材的检测效率。对此，需要提供一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，使cual合金靶材能够顺利溶解，保证制样效率，且能够有效避免背景信号的影响。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，所述cual合金制样方法能够在10min之内完全溶解cual合金靶材，溶解效率高，且溶解后不影响icp-oes的测试，填补了cual合金靶材进行icp-oes测试时的制样空白。为达此目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：混合cual合金靶材与混合酸，保温8-10min，得到样品溶液；所述混合酸为体积比1:(1.8-2.2)组成的硝酸与氢氟酸，所述硝酸的浓度为65-68wt％，所述氢氟酸的浓度为35-38wt％。本发明使用特定组成的硝酸与氢氟酸对cual合金制样进行处理，仅需要8-10min的时间即可实现cual合金靶材的完全溶解，所需时间较短，且得到的样品溶液进行测量时，能够有效避免混合酸带来的背景影响，多次测量时的结果偏差较小。本发明所述混合酸中硝酸的浓度为65-68wt％，例如可以是65wt％、65.5wt％、66wt％、66.5wt％、67wt％、67.5wt％或68wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。本发明所述混合酸中氢氟酸的浓度为35-38wt％，例如可以是35wt％、35.5wt％、36wt％、36.5wt％、37wt％、37.5wt％或38wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。本发明所述混合酸中硝酸与氢氟酸的体积比为1:(1.8-2.2)，例如可以是1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.1或1:2.2，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，本发明所述保温的温度为80-100℃，例如可以是80℃、85℃、90℃、95℃或100℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。本发明所述混合的温度可以将cual合金靶材与混合酸混合后升温至80-100℃；也可以将温度为80-100℃的cual合金靶材与温度为80-100℃的混合酸进行混合，然后在80-100℃的温度下进行保温。本领域技术人员能够根据工艺需要对达到80-100℃的方式进行合理地选择，本发明不做具体限定。优选地，所述cual合金靶材与混合酸的固液比为1:(50-70)，例如可以是1:50、1:55、1:60、1:65或1:70，所述固液比的单位为g/ml。优选地，所述cual合金靶材中al的质量百分含量为0.08-0.12wt％，例如可以是0.08wt％、0.09wt％、0.1wt％、0.11wt％或0.12wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述保温时伴随超声。本发明在保温过程中进行超声，能够缩短得到澄清样品溶液的时间。优选地，所述超声包括依次进行的第一超声与第二超声。优选地，所述第一超声的功率为200-400w，例如可以是200w、250w、300w、350w或400w，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述第一超声的时间为2-4min，例如可以是2min、2.5min、3min、3.5min或4min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述第二超声的功率为500-800w，例如可以是500w、550w、600w、650w、700w、750w或800w，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述第二超声的时间为4-8min，例如可以是4min、4.5min、5min、5.5min、6min、6.5min、7min、7.5min或8min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。优选地，所述第一超声结束后将cual合金靶材翻面。本发明在第一超声结束后将cual合金靶材翻面，能够缩短得到澄清样品溶液的时间缩短至接近8min。作为本发明所述的cual合金制样方法的优选技术方案，所述cual合金制样方法包括如下步骤：固液比1:(50-70)混合cual合金靶材与混合酸，80-100℃保温8-10min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述混合酸为体积比1:(1.8-2.2)组成的硝酸与氢氟酸，所述硝酸的浓度为65-68wt％，所述氢氟酸的浓度为35-38wt％；所述保温时伴随超声；所述超声包括依次进行的第一超声与第二超声；第一超声结束后将cual合金靶材翻面；所述第一超声的功率为200-400w，第一超声的时间为2-4min；所述第二超声的功率为500-800w，第二超声的时间为4-8min。本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明提供的制样方法操作简单，能够实现cual合金靶材的快速溶解，填补了cual合金靶材进行icp-oes测试时的制样空白；(2)本发明提供的cual合金制样方法能够在10min之内完全溶解cual合金靶材，溶解效率高，且溶解后能够有效避免混合酸带来的背景影响，多次测量时的结果偏差较小，不影响icp-oes的测试。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。实施例1本实施例提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：cual合金靶材中al的质量百分含量为0.1wt％；固液比1:60混合cual合金靶材与混合酸，90℃保温9min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述混合酸为体积比1:2组成的硝酸与氢氟酸，所述硝酸的浓度为66wt％，所述氢氟酸的浓度为36wt％；所述保温时伴随超声；所述超声包括依次进行的第一超声与第二超声；所述第一超声的功率为300w，第一超声的时间为3min；所述第二超声的功率为600w，第二超声的时间为6min。本实施例所得样品溶液澄清，保温结束后cual合金靶材能够完全溶解。实施例2本实施例提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：cual合金靶材中al的质量百分含量为0.1wt％；固液比1:55混合cual合金靶材与混合酸，95℃保温8.5min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述混合酸为体积比1:1.9组成的硝酸与氢氟酸，所述硝酸的浓度为66wt％，所述氢氟酸的浓度为36wt％；所述保温时伴随超声；所述超声包括依次进行的第一超声与第二超声；所述第一超声的功率为250w，第一超声的时间为3.5min；所述第二超声的功率为700w，第二超声的时间为5min。本实施例所得样品溶液澄清，保温结束后cual合金靶材能够完全溶解。实施例3本实施例提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：cual合金靶材中al的质量百分含量为0.1wt％；固液比1:65混合cual合金靶材与混合酸，85℃保温9.5min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述混合酸为体积比1:2.1组成的硝酸与氢氟酸，所述硝酸的浓度为66wt％，所述氢氟酸的浓度为36wt％；所述保温时伴随超声；所述超声包括依次进行的第一超声与第二超声；所述第一超声的功率为350w，第一超声的时间为2.5min；所述第二超声的功率为600w，第二超声的时间为7min。本实施例所得样品溶液澄清，保温结束后cual合金靶材能够完全溶解。实施例4本实施例提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：cual合金靶材中al的质量百分含量为0.1wt％；固液比1:50混合cual合金靶材与混合酸，80℃保温10min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述混合酸为体积比1:1.8组成的硝酸与氢氟酸，所述硝酸的浓度为65wt％，所述氢氟酸的浓度为38wt％；所述保温时伴随超声；所述超声包括依次进行的第一超声与第二超声；所述第一超声的功率为400w，第一超声的时间为2min；所述第二超声的功率为500w，第二超声的时间为8min。本实施例所得样品溶液澄清，保温结束后cual合金靶材能够完全溶解。实施例5本实施例提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：cual合金靶材中al的质量百分含量为0.1wt％；固液比1:70混合cual合金靶材与混合酸，100℃保温8min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述混合酸为体积比1:2.2组成的硝酸与氢氟酸，所述硝酸的浓度为68wt％，所述氢氟酸的浓度为35wt％；所述保温时伴随超声；所述超声包括依次进行的第一超声与第二超声；所述第一超声的功率为200w，第一超声的时间为4min；所述第二超声的功率为800w，第二超声的时间为4min。本实施例所得样品溶液澄清，保温结束后cual合金靶材能够完全溶解。实施例6本实施例提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：cual合金靶材中al的质量百分含量为0.1wt％；固液比1:60混合cual合金靶材与混合酸，90℃保温8min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述混合酸为体积比1:2组成的硝酸与氢氟酸，所述硝酸的浓度为66wt％，所述氢氟酸的浓度为36wt％；所述保温时伴随超声；所述超声包括依次进行的第一超声与第二超声；第一超声结束后将cual合金靶材翻面；所述第一超声的功率为300w，第一超声的时间为3min；所述第二超声的功率为600w，第二超声的时间为5min。本实施例所得样品溶液澄清，保温结束后cual合金靶材能够完全溶解。实施例7本实施例提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，除cual合金靶材中al的质量百分含量为0.08wt％外，其余均与实施例1相同。本实施例所得样品溶液澄清，保温结束后cual合金靶材能够完全溶解。实施例8本实施例提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，除cual合金靶材中al的质量百分含量为0.12wt％外，其余均与实施例1相同。本实施例所得样品溶液澄清，保温结束后cual合金靶材能够完全溶解。实施例9本实施例提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：cual合金靶材中al的质量百分含量为0.1wt％；固液比1:60混合cual合金靶材与混合酸，90℃保温9min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述混合酸为体积比1:2组成的硝酸与氢氟酸，所述硝酸的浓度为66wt％，所述氢氟酸的浓度为36wt％；所述保温时伴随超声；所述超声包括第一超声；所述第一超声的功率为300w，第一超声的时间为9min。本实施例中，保温结束后cual合金靶材无法完全溶解。实施例10本实施例提供了一种适用于icp-oes的cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：cual合金靶材中al的质量百分含量为0.1wt％；固液比1:60混合cual合金靶材与混合酸，90℃保温9min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述混合酸为体积比1:2组成的硝酸与氢氟酸，所述硝酸的浓度为66wt％，所述氢氟酸的浓度为36wt％；所述保温时伴随超声；所述超声包括第二超声；所述第二超声的功率为600w，第一超声的时间为9min。本实施例所得样品溶液澄清，保温结束后cual合金靶材能够完全溶解。对比例1本对比例提供了一种cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：cual合金靶材中al的质量百分含量为0.1wt％；固液比1:60混合cual合金靶材与66wt％硝酸，90℃保温9min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述保温时伴随超声；所述超声包括依次进行的第一超声与第二超声；所述第一超声的功率为300w，第一超声的时间为3min；所述第二超声的功率为600w，第二超声的时间为6min。本对比例中，保温结束后cual合金靶材无法完全溶解。对比例2本对比例提供了一种cual合金制样方法，所述cual合金制样方法包括如下步骤：cual合金靶材中al的质量百分含量为0.1wt％；固液比1:60混合cual合金靶材与36wt％氢氟酸，90℃保温9min，得到样品溶液，所述固液比的单位为g/ml；所述保温时伴随超声；所述超声包括依次进行的第一超声与第二超声；所述第一超声的功率为300w，第一超声的时间为3min；所述第二超声的功率为600w，第二超声的时间为6min。本对比例中，保温结束后cual合金靶材无法完全溶解。对实施例1-8以及实施例10所得样品溶液中的al含量进行测试，测试所用仪器为agilent5100ipc-oes等离子发射光谱仪。选用394.401nm作为分析谱线，进行精密度测试。通过精密度试验对实施例1-8以及实施例10提供的检测方法进行评价，每个实施例重复进行5次测试。对实施例1-8以及实施例10所得样品溶液中al含量的测得的结果如表1所示。表1平均值％标准偏差％相对标准偏差％实施例10.10130.0163％0.0200％实施例20.10160.0287％0.0351％实施例30.10090.0163％0.0200％实施例40.10180.0386％0.0473％实施例50.10150.0490％0.0600％实施例60.10140.0205％0.0252％实施例70.07950.0634％0.0777％实施例80.11860.0613％0.0751％实施例100.10390.1849％0.2265％综上所述，本发明提供的制样方法操作简单，能够实现cual合金靶材的快速溶解，填补了cual合金靶材进行icp-oes测试时的制样空白；本发明提供的cual合金制样方法能够在10min之内完全溶解cual合金靶材，溶解效率高，且溶解后能够有效避免混合酸带来的背景影响，多次测量时的结果偏差较小，不影响icp-oes的测试。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12