用于集成电路硅片的电镀槽及其电镀方法.pdf

本发明涉及一种用于集成电路硅片的电镀槽及其电镀方法。该用于集成电路硅片的电镀槽包括形成电镀腔的槽体及设置于该槽体电镀腔内的电镀液，完成电镀的硅片设置于该电镀液上方，该电镀槽还包括设置于该槽体电镀腔内用于去除该硅片表面残留电镀液的气体吹扫装置。本发明的用于集成电路硅片的电镀槽能够减少该硅片电镀铜膜过程中形成的缺陷。

1.  一种用于集成电路硅片的电镀槽，包括：形成电镀腔的槽体及设置于该槽体电镀腔内的电镀液，完成电镀的硅片设置于该电镀液上方，其特征在于：该电镀槽还包括设置于该槽体的电镀腔内用于去除该硅片表面残留电镀液的气体吹扫装置。

2.  如权利要求1所述的用于集成电路硅片的电镀槽，其特征在于：该气体吹扫装置设置于该硅片和该电镀液的表面之间。

3.  如权利要求1所述的用于集成电路硅片的电镀槽，其特征在于：该气体吹扫装置包括吹气管，该气体吹扫装置通过该吹气管向该硅片表面吹气。

4.  如权利要求3所述的用于集成电路硅片的电镀槽，其特征在于：该吹气管包括多个出气口，该出气口的位置与该硅片表面相对。

5.  如权利要求4所述的用于集成电路硅片的电镀槽，其特征在于：其中一个出气口与该硅片的中心位置相对设置。

6.  如权利要求3所述的用于集成电路硅片的电镀槽，其特征在于：该气体吹扫装置设置有阀门，用于调节通过该吹气管的气体的流量和压力。

7.  如权利要求3所述的用于集成电路硅片的电镀槽，其特征在于：该气体吹扫装置还包括驱动电机，该驱动电机带动该吹气管在该槽体的电镀腔内运动。

8.  如权利要求1所述的用于集成电路硅片的电镀槽，其特征在于：该气体为惰性气体。

9.  如权利要求8所述的用于集成电路硅片的电镀槽，其特征在于：该惰性气体为氮气或者氩气或者氦气。

10.  一种用于集成电路硅片的电镀方法，包括如下步骤：
将该硅片置于电镀槽的电镀液中进行电镀；
将该硅片移出该电镀液，并对该硅片进行甩干处理；
对该硅片表面进行气体吹扫以移除该硅片表面残留的电镀液。

11.  如权利要求10所述的用于集成电路硅片的电镀方法，其特征在于：吹扫气体的压力范围为30～700千帕。

12.  如权利要求10所述的用于集成电路硅片的电镀方法，其特征在于：吹扫气体的流量为0.1～100升/分钟。

13.  如权利要求10所述的用于集成电路硅片的电镀方法，其特征在于：吹扫气体的吹扫时间为5～60秒。

14.  如权利要求10所述的用于集成电路硅片的电镀方法，其特征在于：该硅片进行气体吹扫的过程与该硅片甩干处理的过程同步。

15.  如权利要求10所述的用于集成电路硅片的电镀方法，其特征在于：用一气体吹扫装置向该硅片表面进行气体吹扫，该气体吹扫装置包括吹气管，当将要对该硅片进行甩干处理时，该气体吹扫装置移动该吹气管从而使该吹气管的出气口对准该硅片。

16.  如权利要求15所述的用于集成电路硅片的电镀方法，其特征在于：在该硅片进行电镀前和对该硅片表面气体吹扫完成后，该气体吹扫装置移动该吹气管使该吹气管离开该硅片浸入该电镀液的运动路径。

用于集成电路硅片的电镀槽及其电镀方法
技术领域
本发明涉及一种用于集成电路硅片的电镀槽及其电镀方法。
背景技术
随着铜互连工艺逐渐成为半导体集成电路互连技术的主流发展方向，电镀工艺逐渐成为集成电路硅片的铜膜生长技术的主要工艺。
由于电镀工艺中所使用的电镀液中含有硫酸，在半导体集成电路的铜膜生长完成后，如果不及时去除电镀好的铜膜表面残留的电镀液，该电镀液将会腐蚀电镀好的铜膜，从而使该电镀好的铜膜表面形成缺陷。
现有技术的集成电路硅片的电镀方法，在该集成电路硅片完成铜膜电镀之后，通过将该硅片旋转甩干来去除该硅片表面残留的电镀液，再将该硅片送至清洗腔对该硅片表面进行冲洗，从而进一步去除该硅片表面残留的电镀液。
但是，由于该硅片的铜膜存在表面凹陷以及甩干处理过程中旋转速度的限制，在该硅片离开电镀槽时，仍然在该硅片的铜膜表面残留有少量的电镀液，并且在到达清洗腔之前已经将该硅片的铜膜表面腐蚀，从而增加了该硅片的铜膜形成缺陷的机率。
发明内容
为了解决现有技术的集成电路硅片在电镀过程中铜膜容易形成缺陷的技术问题，有必要提供一种能够减少铜膜形成缺陷的用于集成电路硅片的电镀槽。
本发明还提供一种用于集成电路硅片的电镀方法。
一种用于集成电路硅片的电镀槽，包括：形成电镀腔的槽体及设置于该槽体的电镀腔内的电镀液，完成电镀的硅片设置于该电镀液上方，其特征在于：该电镀槽还包括设置于该槽体的电镀腔内用于去除该硅片表面残留电镀液的气体吹扫装置。
其中，该气体吹扫装置设置于该硅片和该电镀液的表面之间。
该气体吹扫装置包括吹气管，该气体吹扫装置通过该吹气管向该硅片表面吹气。该吹气管包括多个出气口，该出气口的位置与该硅片表面相对。其中一个出气口与该硅片的中心位置相对设置。
该气体吹扫装置设置有阀门，用于调节通过该吹气管的气体的流量和压力。该气体吹扫装置还包括驱动电机，该驱动电机带动该吹气管在该槽体的电镀腔内运动。该气体为惰性气体。该惰性气体为氮气或者氩气或者氦气。
一种用于集成电路硅片的电镀方法，包括如下步骤：将该硅片置于电镀槽的电镀液中进行电镀；将该硅片移出该电镀液，并将该硅片进行甩干处理；对该硅片表面进行气体吹扫以移除该硅片表面残留的电镀液。
其中，吹扫气体的压力范围为30～700千帕。吹扫气体的流量为0.1～100升/分钟。吹扫气体的吹扫时间为5～60秒。
该硅片进行气体吹扫的过程与该硅片甩干处理的过程同步。
用一气体吹扫装置向该硅片表面进行气体吹扫，该气体吹扫装置包括吹气管，当将要对该硅片进行甩干处理时，该气体吹扫装置移动该吹气管从而使该吹气管的出气口对准该硅片。在该硅片进行电镀前和对该硅片表面气体吹扫完成后，该气体吹扫装置移动该吹气管离开该硅片浸入该电镀液的运动路径。
与现有技术相比，本发明的集成电路硅片的电镀槽包括气体吹扫装置，当该硅片进行甩干处理时，打开该气体吹扫装置的阀门，该气体吹扫装置通过该吹气管对该硅片进行气体吹扫，由于同时利用气体吹扫产生的气流和该硅片旋转产生的离心力去除该硅片表面残留的电镀液。本发明的集成电路硅片的电镀槽及用于集成电路硅片的电镀方法能够更好的减少残留在该硅片表面的电镀液，从而减少该硅片在电镀铜膜过程中形成的缺陷。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式的用于集成电路硅片的电镀槽的结构示意图。
图2是图1所示的用于集成电路硅片的电镀槽的俯视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
请参阅图1，图1是本发明较佳实施方式的用于集成电路硅片的电镀槽的结构示意图。该电镀槽10用于集成电路硅片的铜膜生长工艺。该电镀槽10包括一槽体1和设置于该槽体1内的气体吹扫装置5。该槽体1围合形成一电镀腔，电镀液2设置于该槽体1形成的电镀腔内，当该电镀槽10用于铜膜生长工艺时，该电镀液2为硫酸溶液。待电镀的集成电路硅片3设置于机械臂4上，该硅片3将要生长铜膜的一面与该电镀液2相对。该机械臂4带动该硅片3上下运动，使该硅片3浸入该电镀液2中进行电镀，该机械臂4带动该硅片3上下运动，形成一垂直于该电镀液2表面的运动路径。该机械臂4还可带动该硅片3做旋转运动，从而甩干该硅片3表面残留的电镀液。在进行电镀前和完成电镀后，设置于该机械臂4的硅片3停留在该电镀液2的上方。
请一并参阅图1、图2，图2是图1所示的用于集成电路硅片3的电镀槽10的俯视图。该气体吹扫装置5设置于该槽体1的电镀腔内用于去除该硅片3表面残留电镀液2。该气体吹扫装置5设置于该硅片3和该电镀液2之间。该气体吹扫装置5包括用于向该硅片3吹扫气体的吹气管51、设置于该吹气管51末端的一出气口53、用于调节通过该吹气管51的气体的流量和压力的阀门55和驱动电机。该阀门55设置于该吹气管51靠近该槽体1的一端。该驱动电机带动该吹气管51在该槽体1的电镀腔内运动，当该硅片3进行电镀前和完成硅片3表面气体吹扫后，该驱动电机带动该吹气管51离开该硅片3浸入该电镀液2的运动路径。当该硅片3表面需要进行气体吹扫时，该驱动电机带动该吹气管51运动，使该吹气管51末端的出气口53与该硅片3的中心相对。
本发明的用于集成电路硅片的电镀方法主要包括如下步骤：将该硅片3置于电镀槽10的电镀液2中进行电镀；将该硅片3移出该电镀液2，并将该硅片3进行甩干处理；对该硅片3表面进行气体吹扫以移除该硅片表面残留的电镀液2。
下面结合图1、图2详细说明本发明用于集成电路硅片的电镀方法的各个步骤：
该驱动电机带动该吹气管51离开该硅片3浸入该电镀液2的运动路径，该机械臂4带动该硅片3沿与该电镀液2表面垂直的路径浸入该电镀液2，该硅片3在该电镀液2中完成铜膜的生长过程。
该硅片3在该电镀液2中完成铜膜电镀后，该机械臂4带动该硅片3沿原运动路径离开该电镀液2，并回到该硅片3电镀前的位置。该硅片3回到电镀前位置后，该机械臂4带动该硅片3旋转，对该电镀后的硅片3进行甩干处理，从而去除部分残留在该硅片3表面的电镀液。
该驱动电机带动该吹气管51运动，使该吹气管51末端的出气口53与该硅片3的中心相对，当该硅片3进行甩干处理时，打开该气体吹扫装置5的阀门55，通过气体吹扫产生的气流和该硅片3旋转产生的离心力去除该硅片3表面残留的电镀液，从而减少残留在该硅片3表面的电镀液。本步骤中，用于吹扫的气体为惰性气体，如：氮气或者氩气或者氦气。吹扫气体的压力范围为30～700千帕，吹扫气体的流量为0.1～100升/分钟，吹扫气体的吹扫时间为5～60秒。
该硅片3完成吹扫和甩干过程后，关闭该气体吹扫装置5的阀门55，该驱动电机带动该吹气管51离开该硅片3浸入该电镀液2的运动路径，即返回到吹扫前该吹气管51的位置。
与现有技术比，本发明的集成电路硅片3的电镀槽10包括气体吹扫装置5，当该硅片3进行甩干处理时，打开该气体吹扫装置5的阀门55，该气体吹扫装置5通过该吹气管51对该硅片3进行气体吹扫，由于同时利用气体吹扫产生的气流和该硅片3旋转产生的离心力去除该硅片3表面残留的电镀液，本发明的集成电路硅片3的电镀槽10能够更好的减少残留在该硅片3表面的电镀液，从而减少该硅片3在电镀铜膜过程中形成的缺陷。
本发明的用于集成电路硅片3的电镀槽10的气体吹扫装置5包括该驱动电机和该吹气管51，在该硅片3进行电镀前和完成硅片3表面气体吹扫后，该驱动电机带动该吹气管51离开该硅片3浸入该电镀液2的运动路径。当该硅片3表面需要进行气体吹扫时，该驱动电机带动该吹气管51运动，使该吹气管51末端的出气口53与该硅片3的中心相对，但并不限于该实施方式所述。气体吹扫装置也可以不包括驱动电机而将吹气管的位置固定，当硅片要进行电镀时，机械臂带动该硅片沿电镀液表面先做水平远动，后做垂直运动，从而使该硅片浸入电镀液。
本发明的集成电路硅片3的电镀槽10的气体吹扫装置5的吹气管51的末端设置一出气口53，该出气口的位置与该硅片3的中心位置相对，但并不限于该实施方式所述。该出气管上还可设置多个出气口，该多个出气口的位置于该硅片的位置相对。
本发明的用于集成电路硅片的电镀方法中，气体吹扫过程和硅片甩干过程同时进行，也可以先进行气体吹扫再进行硅片甩干或者先进行硅片甩干再进行气体吹扫，并不限于上述实施方式所述。
在不偏离本发明的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本发明不限于在说明书中所述的具体实施例。