用于将铜电沉积到硅通孔内的镍和钴衬垫的预处理

摘要

本发明涉及用于将铜电沉积到硅通孔内的镍和钴衬垫的预处理。在将铜电沉积到含镍和/或含钴籽晶层上之前，通过使所述籽晶层与预润湿液体接触而对半导体晶片进行预处理，所述预润湿液体包含浓度为至少约10克/升，优选至少约30克/升的铜离子，和电镀抑制剂，例如聚亚烷基二醇类化合物。这种预处理对于具有一个或多个大型凹陷特征(例如穿硅通孔(TSV))的晶片是特别有用的。预润湿液体优选在与晶片衬底接触前脱气。预处理优选在低于大气压的压强下进行以防止在特征中气泡的形成。在对晶片进行预处理后，从电镀溶液(例如酸性电镀溶液)电镀铜以填充晶片上的凹陷特征。所描述的预处理最小化电镀期间籽晶层的腐蚀，并减少电镀缺陷。

主权项

一种在包含一个或多个凹陷特征的晶片衬底上电镀铜的方法，所述方法包含：(a)提供晶片衬底，在该晶片衬底的表面的至少一部分上具有暴露的含镍和/或暴露的含钴籽晶层；(b)使所述晶片衬底与预润湿液体接触，以预润湿所述晶片衬底上的所述籽晶层，所述预润湿液体包含电镀抑制剂和浓度为至少约10克/升的铜(Cu²⁺)离子；以及(c)电沉积铜到所述籽晶层上，其中所电沉积的铜至少部分地填充所述一个或多个凹陷特征。