[发明专利]一种用于3D铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法

权利要求书

1.一种用于3D铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法，其特征在于，该方法包含：

步骤1，配制甲基磺酸铜体系电镀液；

步骤2，通过电镀预处理对硅通孔技术的微孔进行润湿；

步骤3，带电入槽，增加超小电流扩散步骤，使铜离子和添加剂在硅通孔技术的微孔表面和孔内部实现合理的分布；

步骤4，将硅通孔技术所在晶圆片与电源阴极连接，使晶圆电镀面完全浸泡在电镀溶液中，在阴极旋转或搅拌情况下进行分步电流法电镀，电镀条件为电流密度0.01-10A/dm²，温度15-30℃；

步骤5，电镀结束后，将晶圆用去离子水完全冲洗干净，甩干或吹干。

2. 如权利要求1所述的用于3D铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法，其特征在于，步骤1所述的甲基磺酸铜体系电镀液包含：按质量体积比计30-130g/L的铜离子和5-50g/L的甲基磺酸，以及20-150mg/L的氯离子。

3. 如权利要求2所述的用于3D铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法，其特征在于，所述的电镀液还包含按质量体积比计1-30mg/L的加速剂，5-50mg/L的抑制剂和1-30mg/L的整平剂。

4. 如权利要求3所述的用于3D铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法，其特征在于，所述的加速剂包含聚二硫二丙烷磺酸钠、苯基二硫丙烷磺酸钠、3-硫-异硫脲丙磺酸钠盐、3-巯基-1-丙磺酸钠盐、硫醇基丙烷磺酸钠、异硫脲丙磺酸钠盐、二甲基-二硫甲酰胺磺酸钠、3-（苯并噻唑-2-硫代）-丙磺酸钠盐、甲基((-磺基丙基)二硫化物二钠盐、甲基((-磺基丙基)三硫化物二钠盐的含硫化合物中的一种或几种的组合。

5. 如权利要求3所述的用于3D铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法，其特征在于，所述的抑制剂包含分子量为2000-20000的聚环氧乙烷、聚乙二醇二甲醚、聚丙二醇、聚氧化丙二醇、巯基苯骈咪唑、苯骈三氮唑的共聚物中的一种或几种的组合。

6. 如权利要求3所述的用于3D铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法，其特征在于，所述的整平剂包含硫脲类化合物、烷基吡啶类化合物、烟鲁绿B、脂肪醇烷氧基化物的聚胺类衍生物中的一种或几种的组合。

7. 如权利要求1所述的用于3D铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法，其特征在于，步骤2所述的电镀预处理是指对硅通孔技术的微孔通过超声波、兆声波振荡或抽真空的其中一种或几种方法的组合进行电镀前的预处理。

8. 如权利要求1~7中任意一项所述的用于3D铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法，其特征在于，所述的电镀方法适用于孔径为5-30μm，深度为30-300μm，纵横比大于10:1的微孔电镀填充。

9. 如权利要求8所述的用于3D铜互连高深宽比硅通孔技术微孔电镀填铜方法，其特征在于，所述电镀的时间为60-70min。