半导体晶圆电镀工艺及自动电镀设备制造技术

本发明专利技术属于电镀工艺技术领域，尤其涉及一种半导体晶圆电镀工艺及自动电镀设备，包括以下步骤：(1)喷淋；(2)镀铜；(3)氮气吹干；(4)镀镍；(5)镀锡；(6)镀银；(7)镀金；(8)氮气吹干；(9)下料；本发明专利技术提供的晶圆电镀工艺中，铜镀层、镍镀层、银镀层和金镀层按预设顺序依次进行，通过控制每种镀层的电镀成型时间，多次电镀，进而确保晶圆镀层的均匀性的同时，保证每个晶圆电镀工艺的作业模式相近，产品质量水平稳定，提高生产效率。提高生产效率。提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
半导体晶圆电镀工艺及自动电镀设备


[0001]本专利技术属于电镀工艺
，尤其涉及一种半导体晶圆电镀工艺及自动电镀设备。

技术介绍

[0002]晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，其原始材料是硅，且由于其形状为圆形，故称为晶圆或硅晶圆。在生产过程中，需要对晶圆进行电镀工序，即在晶圆上电镀一层导电金属，后续还将对导电金属层进行加工以制成导电线路。晶圆作为芯片的基本材料，其对于电镀镀层的要求是极高的，故而工艺的要求也较高。晶圆电镀时必须保证镀层的均匀性，方能保证晶圆的质量。
[0003]例如，申请号为：CN202111012475.9，名称为一种晶圆双面电镀装置及工艺的专利技术专利中提及“一种晶圆双面电镀方法，包括以下步骤：
[0004]S1、将待镀晶圆固定在夹具上，然后调整两个阳极板与待镀晶圆的距离；
[0005]S2、向电镀槽中注入电镀液、通入惰性气体；
[0006]S3、将夹具连接至电镀电源的负极，将两块阳极板连接至电镀电源正极，接通电源开始电镀；
[0007]S4、电镀的同时通过驱动装置带动补偿板做简谐运动，通过补偿板的阻隔使镀面金属层成型速度趋于平衡，得到较为平整的镀膜”。
[0008]由上述内容可得，传统的晶圆电镀工艺大多是通过驱动晶圆在电镀池中往复移动以用于实现均匀电镀的效果，然而，驱动晶圆往复移动的驱动结构始终存在精度差异，每一次电镀时，圆晶的移动路径存在差异，因此，即使单个晶圆上的电镀层结构均匀，然而不同晶圆的电镀层存在差异，则会导致单批次晶圆的产品质量水平不稳定，影响生产，亟待改善。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种半导体晶圆电镀工艺，旨在解决现有技术中的驱动晶圆往复移动的驱动结构始终存在精度差异，导致单批次晶圆的产品质量水平不稳定，影响生产，亟待改善的技术问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术实施例提供的一种半导体晶圆电镀工艺，包括以下步骤：
[0011](1)喷淋：将待电镀工件置放在喷淋槽内，喷淋作业时间为20～30s；
[0012](2)镀铜：将待电镀工件置放在镀铜槽内，镀铜槽内填充铜镀液，待电镀工件通电后，浸泡时间为0.5～60min；
[0013](3)氮气吹干：将待电镀工件放置在风干槽内，吹气单元输出氮气至待电镀工件表面，吹气时间为30s；
[0014](4)镀镍：将待电镀工件放置在镀镍槽内，镀镍槽内填充有镍镀液，待电镀工件通电后，浸泡时间为5～25min，然后清洗吹干；
[0015](5)镀锡：将待电镀工件放置在镀锡槽内，镀锡槽内填充有锡镀液，待电镀工件通电后，浸泡时间为5～25min，然后清洗吹干；
[0016](6)镀银：将待电镀工件放置在镀银槽内，镀银槽内填充有银镀液，待电镀工件通电后，浸泡时间为5～25min，然后清洗吹干；
[0017](7)镀金：将待电镀工件放置在镀金槽内，镀金槽内填充有金镀液，待电镀工件通电后，浸泡时间为1～80min，然后清洗吹干；
[0018](8)氮气吹干：将待电镀工件放置在风干槽内，吹气单元输出氮气至待电镀工件表面，吹气时间为30s；
[0019](9)下料。
[0020]可选地，所述铜镀液中的碱性铜镀液含氰化亚铜20～30g/L，氰化钠35～51g/L，铜镀液的温度为室温，pH值为12～14，电流密度为5～25安培/平方分米。
[0021]可选地，所述铜镀液中的酸性铜镀液主要组分含量为硫酸40～46ml/l，五水硫酸铜180～220g/l，氯离子60～100mg/l，电流密度为5～25安培/平方分米。
[0022]可选地，所述镍镀液含有镍离子1～3g/l，硼酸8～15g/l，预镀镍镀液的温度为室温，pH值为1～3，电流密度为1～5安培/平方分米。
[0023]可选地，所述金镀液的金离子含量为0.5～1.3g/l，pH值为3.8～4.5，预镀金镀液的温度为室温，电流密度为0.05～0.3安培/平方分米。
[0024]可选地，步骤(2)、步骤(4)、步骤(5)、步骤(6)和步骤(7)均包括QDR水洗作业，水洗作业持续时间为0.5min。
[0025]可选地，步骤(2)中的镀铜作业包括柱体镀铜作业和RDL镀铜作业，柱体镀铜作业的持续时间为0.5～60min；RDL镀铜作业的持续时间为0.5～30min。
[0026]可选地，步骤(7)中的镀金作业包括无氰镀金作业和有氰镀金作业，无氰镀金作业的持续时间为2～80min，有氰镀金作业的持续时间为1～80min。
[0027]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种自动电镀设备，用于执行权利要求1～8任意一项所述的半导体晶圆电镀工艺，其中，步骤(2)、步骤(4)、步骤(5)、步骤(6)和步骤(7)中用到的溶液槽容积均为19L。
[0028]本专利技术实施例提供的半导体晶圆电镀工艺中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本专利技术提供的晶圆电镀工艺中，铜镀层、镍镀层、银镀层和金镀层按预设顺序依次进行，通过控制每种镀层的电镀成型时间，多次电镀，进而确保晶圆镀层的均匀性的同时，保证每个晶圆电镀工艺的作业模式相近，产品质量水平稳定，提高生产效率。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例提供的半导体晶圆电镀工艺的流程示意图。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术的实施例，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0032]在本专利技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0034]在本专利技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体晶圆电镀工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)喷淋：将待电镀工件置放在喷淋槽内，喷淋作业时间为20～30s；(2)镀铜：将待电镀工件置放在镀铜槽内，镀铜槽内填充铜镀液，待电镀工件通电后，浸泡时间为0.5～60min；(3)氮气吹干：将待电镀工件放置在风干槽内，吹气单元输出氮气至待电镀工件表面，吹气时间为30s；(4)镀镍：将待电镀工件放置在镀镍槽内，镀镍槽内填充有镍镀液，待电镀工件通电后，浸泡时间为5～25min，然后清洗吹干；(5)镀锡：将待电镀工件放置在镀锡槽内，镀锡槽内填充有锡镀液，待电镀工件通电后，浸泡时间为5～25min，然后清洗吹干；(6)镀银：将待电镀工件放置在镀银槽内，镀银槽内填充有银镀液，待电镀工件通电后，浸泡时间为5～25min，然后清洗吹干；(7)镀金：将待电镀工件放置在镀金槽内，镀金槽内填充有金镀液，待电镀工件通电后，浸泡时间为1～80min，然后清洗吹干；(8)氮气吹干：将待电镀工件放置在风干槽内，吹气单元输出氮气至待电镀工件表面，吹气时间为30s；(9)下料。2.根据权利要求1所述的半导体晶圆电镀工艺，其特征在于：所述铜镀液中的碱性铜镀液含氰化亚铜20～30g/L，氰化钠35～51g/L，铜镀液的温度为室温，pH值为12～14，电流密度为5～25安培/平方分米。3.根据权利要求1所述的半导体晶圆电镀工艺，其特征在于：所述铜镀液中的酸性铜镀液主要组分含量为硫酸40～46ml/l，五水硫酸铜180～...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴攀，
申请(专利权)人：广东芯华镁半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：