[发明专利]在铜互连甲基磺酸铜镀液中添加Fe2+和Fe3+的电镀方法

权利要求书

1.一种在铜互连甲基磺酸铜镀液中添加Fe²⁺和Fe³⁺的电镀方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）将带有TSV通孔的硅片放在前处理液中进行超声波前处理；

步骤（2）将所述经过前处理的硅片浸入到含Cu²⁺、Cl^-和甲基磺酸的酸性甲基磺酸铜电镀液中，所述酸性甲基磺酸铜电镀液的pH值为0～4；

步骤（3）将添加剂PEG、SPS、JGB和Fe²⁺/Fe³⁺氧化还原对进行预混合，静置，获得预混合的添加剂溶液，将所述预混合的添加剂溶液注入所述酸性甲基磺酸铜电镀液中，经过搅拌混合后，在恒定工作电流下进行电镀，同时在电镀过程中使电镀液通过装有高纯铜颗粒的电解槽。

2.根据权利要求1所述的电镀方法，其特征在于，步骤（1）中，所述超声波前处理的时间为2min。

3.根据权利要求1所述的电镀方法，其特征在于，步骤（2）中，所述酸性甲基磺酸铜电镀液的Cu²⁺浓度为110g/L、Cl^-浓度为50ppm、甲基磺酸浓度为15g/L。

4.根据权利要求1所述的电镀方法，其特征在于，步骤（3）中，添加剂PEG、SPS、JGB和Fe²⁺/Fe³⁺氧化还原对进行预混合后的静置时间为3小时。

5.根据权利要求1所述的电镀方法，其特征在于，步骤（3）中，电镀过程在10mA/cm²的恒定工作电流下进行电镀，增加了Fe²⁺/Fe³⁺氧化还原对在阴极表面发生还原反应使铜离子沉积电流减小从而降低了TSV通孔口周围铜离子的沉积速率。

6.根据权利要求1所述的电镀方法，其特征在于，步骤（3）中，电镀过程采用尺寸固定的不溶惰性电极，避免了使用电解铜阳极会引入杂质。

7.根据权利要求1所述的电镀方法，其特征在于，步骤（3）中，电镀过程中电镀液通过装有高纯铜粒的电解槽，补充消耗的铜离子和Fe²⁺离子，延长电镀液寿命。

8.根据权利要求7所述的电镀方法，其特征在于，沉积铜中的杂质减少，将镀层内应力降低到10MPa以下，从而得到性能更加稳定的TSV互联器件。