[发明专利]利用不溶阳极进行硅晶片的铜金属化

权利要求书

1、一种铜镀敷硅晶片半导体衬底的电解方法，包括：

提供一种镀敷系统，包括铜镀敷设备，该设备包括一箱体，容纳有铜电解液及要镀敷的作为阴极的衬底和隔开的不溶阳极；

搅拌箱体中的铜电解液，同时加电流，电镀阴极；

测量镀敷系统的至少一个操作参数；

在满足预定的操作参数时，从系统中排出部分电解液；

在电解液排出的同时或之后，给系统添加铜浓度高于所排出电解液的铜浓度的含铜溶液，添加的量足以使系统中电解液的铜浓度增大到预定值，并保持系统中电解液的体积基本不变。

2、如权利要求1所述的方法，其中镀敷系统包括：

铜镀敷箱和电解液容纳箱，铜镀敷箱是圆筒形的，在箱的下端有入口，在箱的上端有出口，箱中容纳铜电解液和作为阴极的衬底及间隔开的不溶阳极，阳极上具有开口，阴极和阳极是水平的，入口和出口定位成使电解液流在靠近阳极的地方进入镀敷箱，在靠近阴极的地方排出；及

通过使铜电解液从容纳箱循环至设备的入口，同时从设备的出口排出铜电解液，并使该出口处的铜电解液流到容纳箱中，搅拌电解液。

3、如权利要求2的方法，其中所测量的操作参数是已镀铜的重量。

4、如权利要求3的方法，其中电解液和含铜溶液是硫酸铜，含铜溶液含铜约70-80g/l。

5、如权利要求4的方法，其中阳极和阴极之比为约1∶1至4∶1。

6、如权利要求5的方法，其中电解液在铜镀敷箱中的停留时间少于1分钟。

7、如权利要求1的方法，其中利用含有与排出部分中排出的量相同的溶液的单一用途容器添加含铜溶液。

8、一种电解铜电镀硅晶片的设备，包括：

电镀箱，其中容纳有铜电解液、作为阴极的衬底和间隔开的不溶阳极，该箱具有入口装置和出口装置；

通过使铜电解液通过电镀箱从入口循环至出口，搅拌箱体中的铜电解液，同时加电流，电镀阴极；

测量装置，用于测量镀敷工艺的至少一个操作参数；

排出装置，用于在满足预定的操作参数时，从系统中排出部分电解液；

添加装置，用于在电解液排出的同时或之后，给系统添加铜浓度高于所排出电解液的铜浓度的含铜溶液，添加的量足以使系统中电解液的铜浓度增大到预定值，并保持箱中电解液的体积基本不变。

9、如权利要求8的设备，还包括电解液容纳箱，电解液从该箱中注入电镀箱的入口，并且电解液从电镀箱的出口注入到该箱中。

10、如权利要求9的设备，其中阳极靠近入口并具有开口，循环的电解流通过该开口。

11、如权利要求10的设备，其中出口装置靠近阴极的边缘。

12、如权利要求11的设备，其中出口是围绕电镀箱外围的连续开口。

13、如权利要求12的设备，其中操作参数是已镀铜的重量。

14、利用权利要求1的方法制造的半导体产品。

15、利用权利要求5的方法制造的半导体产品。

16、利用权利要求7的方法制造的半导体产品。