[发明专利]一种提高电镀金属薄膜均匀性的方法

说明书

本发明涉及半导体技术领域，公开了一种提高电镀金属薄膜均匀性的方法，包括以下步骤，S1、将晶圆的正面朝下，放在固定的电镀腔体内；S2、在电镀腔体内的两个磁极之间设置一层橡胶圈，所述橡胶圈设置在晶圆的正下方，所述橡胶圈的尺寸小于晶圆的尺寸；S3、在电镀腔体内的两个磁极之间设置两个搅拌装置，所述搅拌装置设置在橡胶圈的下方；S4、开启磁力泵，并开启搅拌装置，将电镀金属液通过管道牵引到电镀腔体内进行电镀。本发明能够提高金属薄膜工艺中金属薄膜的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种提高电镀金属薄膜均匀性的方法。

背景技术

金属薄膜工艺，是半导体行业常用、常见的一种工艺，该工艺是在晶圆表面通过溅射机溅射镀上一层400A的TiW，TiW为电镀工艺提供种子层，提高粘附性，然后通过电镀机做增厚3um的P电极。目前在电镀时，首先将晶圆正面朝下，放在固定的腔体上，用支柱压住背面，固定在腔体上，然后通过磁力泵将电镀金属液通过管道牵引到电镀腔体内，在腔体两边的磁场牵引下，由腔体中间向两边扩散，通过腔体的限流装置流回电镀金属液槽。

目前的电镀方法由于腔体边缘有磁场吸附，晶圆中间只是通过电镀液体向上冒的惯性进行镀膜，所以结果导致每次电镀后的金属膜总是两边厚，中间薄，均匀性一般都小于90％，但一般在较高要求的金属薄膜工艺中，要求均匀性达到95％-98％，但现有的电镀方法不能实现。

申请号为CN201810597042.6的专利文件公开了一种提高电镀厚金均匀性的方法，通过在镀金槽内四周制作阳极档板和下端制作可移动式阳极档板以及在镀金槽四周用PP板封50MM边，以遮挡周边药水较多而金离子提供过量形成的电流尖端效应；该技术通过夹具尺寸和夹板方式控制镀金电流均匀分布，大大保证了待镀板件的板边与板中的电力分布相近，相比现有技术，该技术实现了电镀厚的均匀性提升，将镀金均匀性由业内常规水平60-70％提高到90-95％，但是还是不能达到95％-98％的均匀性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种提高电镀金属薄膜均匀性的方法，能够提高金属薄膜工艺中金属薄膜的均匀性。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种提高电镀金属薄膜均匀性的方法，包括以下步骤，

S1、将晶圆的正面朝下，放在固定的电镀腔体内；

S2、在电镀腔体内的两个磁极之间设置一层橡胶圈，所述橡胶圈设置在晶圆的正下方，所述橡胶圈的尺寸小于晶圆的尺寸；

S3、在电镀腔体内的两个磁极之间设置两个搅拌装置，所述搅拌装置设置在橡胶圈的下方；

S4、开启磁力泵，并开启搅拌装置，将电镀金属液通过管道牵引到电镀腔体内进行电镀。

进一步，所述橡胶圈为氟橡胶制备的橡胶圈。氟橡胶具有高度的化学稳定性，在电镀使用多次后，其表面还会光滑无耗损，避免在电镀时，电镀液腐蚀橡胶圈导致橡胶圈被腐蚀，腐蚀下的小颗粒污染电镀液和影响金属薄膜的致密性的问题。

进一步，所述橡胶圈的直径尺寸为晶圆尺寸的70％-90％，所述橡胶圈的厚度为1-2cm。

进一步，所述橡胶圈的直径尺寸为晶圆尺寸的80％，所述橡胶圈的厚度为1.5cm。经大量实验证明，在这个尺寸的橡胶圈，其电镀的均匀性更好。

进一步，两个所述搅拌装置对称的设置在橡胶圈中心线的两侧。两个搅拌装置对称的设置在晶圆和橡胶圈的正下方，当搅拌时，电镀液的扩散更加的均匀，使得晶圆的电镀均匀性更好。

进一步，所述搅拌装置的转速为20-30转/分钟。20-30转/分钟的转速，晶片的电镀均匀性更好。

本发明的有益效果：