化学腐蚀硅通孔面过电镀铜层的装置及方法

摘要

本发明提供了一种化学腐蚀硅通孔面过电镀铜层的装置及方法，所述装置包括：在铜腐蚀槽内设有一测距传感器用于测量槽内液位，铜腐蚀槽的底部设有腐蚀液的进口和出口，分别安装进口阀门和出口阀门；还包括用于把持晶圆片的机械臂杆，用于将TSV电镀后的晶圆片表面浸入铜腐蚀槽内的腐蚀液中；所述测距传感器、进口阀门、出口阀门和机械臂杆的控制器均连接到总的控制器或计算机。本发明的优点是：本发明基于化学腐蚀铜和CMP工艺结合去除表面过厚铜层的思想，设计了一种化学湿法刻蚀铜的简易装置。可有效解决TSV过电镀的问题，采用先湿法腐蚀铜的方法，除去多数铜，为CMP铜工艺减轻负担，降低成本。

主权项

一种化学腐蚀硅通孔面过电镀铜层的方法，其特征是：其在化学腐蚀硅通孔面过电镀铜层的装置内进行，该装置包括铜腐蚀槽（1）；在铜腐蚀槽（1）内设有一测距传感器（2）用于测量槽内液位，铜腐蚀槽（1）的底部设有腐蚀液的进口和出口，分别安装进口阀门（3）和出口阀门（4）；还包括用于把持晶圆片的机械臂杆（5），用于将TSV电镀后的晶圆片（6）表面浸入铜腐蚀槽（1）内的腐蚀液（7）中；所述测距传感器（2）、进口阀门（3）、出口阀门（4）和机械臂杆（5）的控制器均连接到总的控制器或计算机；所述测距传感器（2）采用超声波测距传感器；所述测距传感器（2）设置在铜腐蚀槽（1）槽壁；并且该方法具体包括以下步骤：化学腐蚀硅通孔面过电镀铜层前，先将进口阀门（3）打开，通入腐蚀液，测距传感器（2）开始采集液位数值，传至总的控制器或计算机并进行显示，待液位达至设定液位10‑100微米级时，再打开出口阀门（4），使进口阀门（3）和出口阀门（4）流量一样；此时通过外部臂杆（5）将晶圆片送至铜腐蚀槽（1）内，晶圆片表面的过电镀铜层皆浸入腐蚀液，进行晶圆表层铜的化学腐蚀；当晶圆片厚度≤8μm时，即取出，清洗，进行后续的CMP工艺；所述腐蚀液采用浓硝酸，浓硝酸浓度为16mol/L～19mol/L，或浓硫酸，浓硫酸浓度为10mol/L～18mol/L。