專利名稱：一種可避免空洞的電鍍銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體來說是一種可避免空洞的電鍍銅的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體的制造領(lǐng)域，通常采用電鍍銅工藝進(jìn)行互連，導(dǎo)通邏輯晶圓與像素晶圓，由于深槽的深寬比大，對填充能力要求嚴(yán)格，傳統(tǒng)工藝極易形成空洞，傳統(tǒng)工藝電鍍銅填充的透射電子顯微鏡(TEM:Transmissionelectron microscope)圖，如圖1所示，可以明顯看到槽內(nèi)的空洞，而空洞會對傳感器的可靠性產(chǎn)生影響，背照式影像傳感器最新工藝的電鍍銅填充工藝在填充銅的過程中，存在空隙問題，影響后續(xù)工藝的進(jìn)行，迫切需要解決。目前還沒有方法能避免在電鍍銅工藝中空洞的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供種可避免空洞的電鍍銅的方法解決上述問題。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種可避免空洞的電鍍銅的方法，包括以下步驟:步驟101，在晶圓上刻蝕出需要填充的溝槽；步驟102，在所述晶圓的上表面添加平坦劑，在所述溝槽的底部添加加速劑，在所述溝槽上部的拐角處添加抑制劑；步驟103，使用4 5安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為85 95轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為5 6秒，填充銅的厚度為130 140埃(I埃=0.1納米)；步驟104，第一次向溝槽填充銅:使用6 7安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為85 95轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為85 95秒，填充銅的厚度為3265 3275埃；步驟105，第二次向溝槽填充銅:使用13 14安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為85 95轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為115 125秒，填充銅的厚度為8715 8725埃；步驟106:第三次向溝槽填充銅:使用25 29安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為85 95轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為25 35秒，填充銅的厚度為4355 4365埃；步驟107，淀積:使用41 42安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為10 14轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為10 14秒，填充銅的厚度為3510 3520 埃。本發(fā)明的有益效果是:填孔步驟由傳統(tǒng)的一次填充分為三次填充，并調(diào)整電流、電鍍時間等參數(shù)來改變生長速率，使生長之初速率較低，防止過早封口，再逐漸提高電流，增加生長速率，來避免電鍍過程中空洞的產(chǎn)生。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，種籽修復(fù):使用4.5安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為5.5秒，填充銅的厚度為135埃。進(jìn)一步，步驟四所述的填充即第一次向溝槽填充銅:使用6.75安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為90秒，填充銅的厚度為3270埃。進(jìn)一步，步驟五所述的填充即第二次向溝槽填充銅:使用13.5安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為120秒，填充銅的厚度為8720埃。進(jìn)一步，步驟六所述的填充即第三次向溝槽填充銅:使用27安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為30秒，填充銅的厚度為4360埃。進(jìn)一步，所述步驟七中淀積即:使用40.5安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為12轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為12秒，填充銅的厚度為3515埃。進(jìn)一步，在所述溝槽的底部添加濃度為4 6mol/L的加速劑。進(jìn)一步，在所述溝槽上部的拐角處添加濃度為3 9mol/L的抑制劑。進(jìn)一步，在所述晶圓的上表面添加濃度為3 5mol/L的平坦劑。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:上述具體的參數(shù)是在長期的工藝制作中總結(jié)出的較好的工藝數(shù)據(jù)。調(diào)整加速劑與抑制劑的配比，使得溝槽側(cè)壁和底部的速率促進(jìn)與拐角處的速率抑制更優(yōu)化，使槽各處平衡生長，防止空洞產(chǎn)生。


圖1為為傳統(tǒng)工藝電鍍銅填充的透射電子顯微鏡示意圖；圖2為本發(fā)明的操作流程圖；圖3為本發(fā)明的透射電子顯微鏡示意圖。附圖中，各標(biāo)注所代表的部件如下:1、空洞。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。表I為傳統(tǒng)工藝電鍍銅填充的參數(shù)圖，表2為傳統(tǒng)工藝電鍍銅使用添加劑的比例圖，圖1為使用傳統(tǒng)工藝參數(shù)以及傳統(tǒng)比例的添加劑制造的成品的透射電子顯微鏡(TEM:Transmissionelectronmicroscope)不意圖，如圖1所不，可見有明顯的空洞I。表I
權(quán)利要求
1.一種可避免空洞的電鍍銅的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，在晶圓上刻蝕出需要填充的溝槽； 步驟二，在所述晶圓的上表面添加平坦劑，在所述溝槽的底部添加加速劑，在所述溝槽上部的拐角處添加抑制劑； 步驟三，種籽修復(fù):使用4 5安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為85 95轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為5 6秒，填充銅的厚度為130 140埃； 步驟四，填充:使用6 7安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為85 95轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為85 95秒，填充銅的厚度為3265 3275埃； 步驟五，填充:使用13 14安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為85 95轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為115 125秒，填充銅的厚度為8715 8725 埃； 步驟六:填充:使用25 29安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為85 95轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為25 35秒，填充銅的厚度為4355 4365埃； 步驟七，淀積:使用41 42安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為10 14轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為10 14秒，填充銅的厚度為3510 3520埃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可避免空洞的電鍍銅的方法，其特征在于，種籽修復(fù):使用4.5安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為5.5秒，填充銅的厚度為135埃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可避免空洞的電鍍銅的方法，其特征在于，步驟四所述的填充即:使用6.75安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為90秒，填充銅的厚度為3270埃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可避免空洞的電鍍銅的方法，其特征在于，步驟五所述的填充即:使用13.5安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為120秒，填充銅的厚度為8720埃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可避免空洞的電鍍銅的方法，其特征在于，步驟六所述的填充即:使用27安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為30秒，填充銅的厚度為4360埃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可避免空洞的電鍍銅的方法，其特征在于，所述步驟七，淀積中:使用40.5安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為12轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為12秒，填充銅的厚度為3515埃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的一種可避免空洞的電鍍銅的方法，其特征在于，在所述溝槽的底部添加濃度為4 6mol/L的加速劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的一種可避免空洞的電鍍銅的方法，其特征在于，在所述溝槽上部的拐角處添加濃度為3 9mol/L的抑制劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的一種可避免空洞的電鍍銅的方法， 其特征在于，在所述晶圓的上表面添加濃 度為3 5mol/L的平坦劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體來說是一種可避免空洞的電鍍銅的方法。包括以下步驟在晶圓上刻蝕出需要填充的溝槽；在所述溝槽的表面以及晶圓的上表面添加添加劑；使用4～5安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為85～95轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為5～6秒，填充銅的厚度為130～140埃；分三步對所述溝槽以不同大小的電流通過電鍍方式填充不同厚度的銅；淀積使用41～42安培的電流對所述溝槽通過電鍍方式填充銅，填充過程中所述晶圓的轉(zhuǎn)速為10～14轉(zhuǎn)每分鐘，填充時間為10～14秒，填充銅的厚度為3510～3520埃。本發(fā)明能防止在電鍍的過程中產(chǎn)生空洞以及過早封口。
文檔編號C25D7/12GK103077923SQ201310011849
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者李平 申請人:陸偉