一种减少厚膜电镀缺陷的方法技术

本发明专利技术公开一种减少厚膜电镀缺陷的方法，包括步骤：步骤1：提供一种半导体晶圆；步骤2：在所述半导体晶圆的表面，电镀上厚度大于0.2微米的第一铜膜层；步骤3：对完成电镀的半导体晶圆进行清洗和干燥；步骤4：将清洗和干燥后的半导体晶圆表面电镀上第二铜膜层；其中，所述第一铜膜层的厚度占电镀在所述半导体晶圆上的铜膜层的总厚度的70％-90％。本发明专利技术中采用两步电镀的方法，在步骤1中电镀的第一铜膜层厚度大于0.2微米，且第一铜膜层的厚度占电镀在所述半导体晶圆上的铜膜层的总厚度的70％-90％，使得本发明专利技术中分步电镀的铜膜层的厚度更合理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及。
技术介绍
在半导体铜(Cu)布线工艺中，为了进行铜薄膜的电镀，首先需要在阻挡层上沉积一层薄的铜籽晶层，然后再在Cu籽晶层上以电化学电镀(ECP)方法来生长出一层Cu薄膜层。图1是半导体晶圆上的阻挡层、铜(Cu)籽晶层及Cu电镀薄膜的结构示意图；在实际生产中，半导体晶圆上往往包含有成千上万的元器件或多层结构，本专利技术为说明问题，只是举了带有一个介层洞的例子。请看图1所示，半导体晶圆的氧化硅层100上有一个介层洞110，首先通过物理气相沉积(Physical Vapor Deposit1n, PVD)制程生长出阻挡层101，其成分比如是钽(Ta);然后需要在阻挡层101上同样以PVD制程沉积一层薄的铜籽晶层102，一般约为 100 至 150nm ;最后再在 Cu 轩晶层 102 上以 ECP (electrofill copper plating，电化学电镀)方法来生长出期望厚度的Cu薄膜层103。ECP方法在电镀厚膜的时候，常会采用两步电镀的方式，在实际生产中我们发现，分步电镀的方式经常会带来pits (凹陷、深坑)缺陷，这种缺陷可能会对产品的可靠性产生一定的影响。经过对产品参数的分析，发现这种缺陷和沟槽的深度及分步电镀的厚度有一定的关系。因此需要通过改变两步电镀时厚度的分配比例，来克服由于分步电镀厚度不合理产生pits缺陷的问题，提高产品的可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出的，以解决现有技术中分步电镀时，由于分步电镀厚度不合理产生Pits缺陷的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的:—种减少厚膜电镀缺陷的方法，包括步骤:步骤1:提供一种半导体晶圆；步骤2:在所述半导体晶圆的表面，电镀上厚度大于0.2微米的第一铜膜层；步骤3:对完成电镀的半导体晶圆进行清洗和干燥；步骤4:将清洗和干燥后的半导体晶圆表面电镀上第二铜膜层；其中，所述第一铜膜层的厚度占电镀在所述半导体晶圆上的铜膜层的总厚度的70% -90%。上述的减少厚膜电镀缺陷的方法，其中，所述半导体晶圆已设置阻挡层和铜籽晶层。上述的减少厚膜电镀缺陷的方法，其中，所述步骤3中，对所述半导体晶圆进行清洗和干燥时，不对半导体晶圆进行去边的制程。上述的减少厚膜电镀缺陷的方法，其中，所述减少厚膜电镀缺陷的方法还包括:步骤5:将电镀完第二铜膜层后的半导体晶圆进行洗边和退火制程。本专利技术由于采用了上述技术，产生的积极效果是:(1)本专利技术中采用两步电镀的方法，在步骤1中电镀的第一铜膜层厚度大于0.2微米，且第一铜膜层的厚度占电镀在所述半导体晶圆上的铜膜层的总厚度的70% -90%，使得本专利技术中分步电镀的铜膜层的厚度更合理。(2)同时本法明在步骤3中，不对半导体晶圆进行去边的制程，以保证后续电镀制程可以顺利的进行。【附图说明】构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，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是半导体晶圆上的阻挡层、铜籽晶层及Cu电镀薄膜的结构示意图；图2为本专利技术减少厚膜电镀缺陷的方法实施例一的步骤示意图；图3为本专利技术减少厚膜电镀缺陷的方法实施例二的步骤示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。实施例一图2为本专利技术减少厚膜电镀缺陷的方法实施例一的步骤示意图，请参阅图2所示，，包括:步骤1:提供一种已设置阻挡层和铜籽晶层半导体晶圆；步骤2:在所述半导体晶圆表面电镀上第一铜膜层；步骤3:对完成电镀的半导体晶圆进行清洗和干燥；步骤4:将清洗和干燥后的半导体晶圆表面电镀上第二铜膜层。本专利技术在上述基础上还具有如下实施方式:其中，所述第一铜膜层的厚度大于第二铜膜层，且第一铜膜层的厚度占电镀在所述半导体晶圆上的铜膜层的总厚度的70% -90%。本专利技术进一步的实施例中，所述第一铜膜层的厚度大于0.2微米。其中，所述步骤3中对所述半导体晶圆进行清洗和干燥时，不对半导体晶圆进行去边的制程，以保证后续电镀制程可以顺利的进行。实施例二图3为本专利技术减少厚膜电镀缺陷的方法实施例二的步骤示意图，请参阅图3所示，本实施例包括实施例一的全部步骤，其区别在于，本实施了还包括:步骤5:将电镀完第二铜膜层后的半导体晶圆进行洗边和退火制程。本专利技术中采用两步电镀的方法，在步骤1中电镀的第一铜膜层厚度大于0.2微米，且第一铜膜层的厚度占电镀在所述半导体晶圆上的铜膜层的总厚度的70% _90%，使得本专利技术中分步电镀的铜膜层的厚度更合理。同时本法明在步骤3中，不对半导体晶圆进行去边的制程，以保证后续电镀制程可以顺利的进行。综上所述，以上所述仅为本专利技术较佳的实施例，并非因此限制本专利技术的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本专利技术说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本专利技术的保护范围内。【主权项】1.，其特征在于，包括步骤: 步骤1:提供一种半导体晶圆； 步骤2:在所述半导体晶圆的表面，电镀上厚度大于0.2微米的第一铜膜层； 步骤3:对完成电镀的半导体晶圆进行清洗和干燥； 步骤4:将清洗和干燥后的半导体晶圆表面电镀上第二铜膜层； 其中，所述第一铜膜层的厚度占电镀在所述半导体晶圆上的铜膜层的总厚度的70% -90%。2.根据权利要求1所述的减少厚膜电镀缺陷的方法，其特征在于，所述半导体晶圆已设置阻挡层和铜籽晶层。3.根据权利要求2所述的减少厚膜电镀缺陷的方法，其特征在于，所述步骤3中，对所述半导体晶圆进行清洗和干燥时，不对半导体晶圆进行去边的制程。4.根据权利要求1-3任意一条所述的减少厚膜电镀缺陷的方法，其特征在于，所述减少厚膜电镀缺陷的方法还包括: 步骤5:将电镀完第二铜膜层后的半导体晶圆进行洗边和退火制程。【专利摘要】本专利技术公开，包括步骤：步骤1：提供一种半导体晶圆；步骤2：在所述半导体晶圆的表面，电镀上厚度大于0.2微米的第一铜膜层；步骤3：对完成电镀的半导体晶圆进行清洗和干燥；步骤4：将清洗和干燥后的半导体晶圆表面电镀上第二铜膜层；其中，所述第一铜膜层的厚度占电镀在所述半导体晶圆上的铜膜层的总厚度的70％-90％。本专利技术中采用两步电镀的方法，在步骤1中电镀的第一铜膜层厚度大于0.2微米，且第一铜膜层的厚度占电镀在所述半导体晶圆上的铜膜层的总厚度的70％-90％，使得本专利技术中分步电镀的铜膜层的厚度更合理。【IPC分类】C25D5/10, C25D7/12, C25D5/16, H01L21/3205【公开号】CN105244271【申请号】CN201510663029【专利技术人】苏亚青, 文静, 张传民 【申请人】上海华力微电子有限公司【公开日】2016年1月13日【申请日】2015年10月14日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少厚膜电镀缺陷的方法，其特征在于，包括步骤：步骤1：提供一种半导体晶圆；步骤2：在所述半导体晶圆的表面，电镀上厚度大于0.2微米的第一铜膜层；步骤3：对完成电镀的半导体晶圆进行清洗和干燥；步骤4：将清洗和干燥后的半导体晶圆表面电镀上第二铜膜层；其中，所述第一铜膜层的厚度占电镀在所述半导体晶圆上的铜膜层的总厚度的70％‑90％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏亚青，文静，张传民，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31