[發明專利]一種用于3D銅互連高深寬比硅通孔技術微孔電鍍填銅方法

無效

• 申請號: 201310343314.7
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN103361694A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 王溯;于仙仙;馬麗;李艷艷
• 申請（專利權）人: 上海新陽半導體材料股份有限公司
• 主分類號: C25D7/04
• 分類號: C25D7/04;C25D7/12;C25D3/38;C25D21/12
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 賈慧琴

1.一種用于3D銅互連高深寬比硅通孔技術微孔電鍍填銅方法，其特征在于，該方法包含：

步驟1，配制甲基磺酸銅體系電鍍液；

步驟2，通過電鍍預處理對硅通孔技術的微孔進行潤濕；

步驟3，帶電入槽，增加超小電流擴散步驟，使銅離子和添加劑在硅通孔技術的微孔表面和孔內部實現合理的分布；

步驟4，將硅通孔技術所在晶圓片與電源陰極連接，使晶圓電鍍面完全浸泡在電鍍溶液中，在陰極旋轉或攪拌情況下進行分步電流法電鍍，電鍍條件為電流密度0.01-10A/dm²，溫度15-30℃；

步驟5，電鍍結束后，將晶圓用去離子水完全沖洗干凈，甩干或吹干。

2.?如權利要求1所述的用于3D銅互連高深寬比硅通孔技術微孔電鍍填銅方法，其特征在于，步驟1所述的甲基磺酸銅體系電鍍液包含：按質量體積比計30-130g/L的銅離子和5-50g/L的甲基磺酸，以及20-150mg/L的氯離子。

3.?如權利要求2所述的用于3D銅互連高深寬比硅通孔技術微孔電鍍填銅方法，其特征在于，所述的電鍍液還包含按質量體積比計1-30mg/L的加速劑，5-50mg/L的抑制劑和1-30mg/L的整平劑。

4.?如權利要求3所述的用于3D銅互連高深寬比硅通孔技術微孔電鍍填銅方法，其特征在于，所述的加速劑包含聚二硫二丙烷磺酸鈉、苯基二硫丙烷磺酸鈉、3-硫-異硫脲丙磺酸鈉鹽、3-巰基-1-丙磺酸鈉鹽、硫醇基丙烷磺酸鈉、異硫脲丙磺酸鈉鹽、二甲基-二硫甲酰胺磺酸鈉、3-（苯并噻唑-2-硫代）-丙磺酸鈉鹽、甲基((-磺基丙基)二硫化物二鈉鹽、甲基((-磺基丙基)三硫化物二鈉鹽的含硫化合物中的一種或幾種的組合。

5.?如權利要求3所述的用于3D銅互連高深寬比硅通孔技術微孔電鍍填銅方法，其特征在于，所述的抑制劑包含分子量為2000-20000的聚環氧乙烷、聚乙二醇二甲醚、聚丙二醇、聚氧化丙二醇、巰基苯駢咪唑、苯駢三氮唑的共聚物中的一種或幾種的組合。

6.?如權利要求3所述的用于3D銅互連高深寬比硅通孔技術微孔電鍍填銅方法，其特征在于，所述的整平劑包含硫脲類化合物、烷基吡啶類化合物、煙魯綠B、脂肪醇烷氧基化物的聚胺類衍生物中的一種或幾種的組合。

7.?如權利要求1所述的用于3D銅互連高深寬比硅通孔技術微孔電鍍填銅方法，其特征在于，步驟2所述的電鍍預處理是指對硅通孔技術的微孔通過超聲波、兆聲波振蕩或抽真空的其中一種或幾種方法的組合進行電鍍前的預處理。

8.?如權利要求1~7中任意一項所述的用于3D銅互連高深寬比硅通孔技術微孔電鍍填銅方法，其特征在于，所述的電鍍方法適用于孔徑為5-30μm，深度為30-300μm，縱橫比大于10:1的微孔電鍍填充。

9.?如權利要求8所述的用于3D銅互連高深寬比硅通孔技術微孔電鍍填銅方法，其特征在于，所述電鍍的時間為60-70min。