[发明专利]铜阳极或含磷铜阳极、在半导体晶片上电镀铜的方法及粒子附着少的半导体晶片

说明书

本申请是申请日为2008年10月6日、申请号为200880005572.1的中国专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及电镀铜时防止粒子在被镀物特别是半导体晶片上附着的电镀铜方法、电镀铜用含磷铜阳极及具备使用它们进行电镀铜而得到的粒子附着少的铜层的半导体晶片（半導体ウェハ）。 

背景技术

一般而言，电镀铜在PWB（印刷电路板）等中用于形成铜布线，最近也逐渐用于形成半导体的铜布线。电镀铜的历史长，目前累积了多项技术，但是，将这样的电镀铜用于形成半导体铜布线时，产生在PWB中不存在问题的新问题。 

通常，进行电镀铜时使用含磷铜作为阳极。这是因为：当使用铂、钛、氧化铱等制成的不溶性阳极时，镀液中的添加剂受阳极氧化的影响而分解，从而产生镀敷不良。另一方面，当使用可溶性阳极的电解铜或无氧铜时，溶解时有时由于一价铜的不均化反应而产生由金属铜或氧化铜构成的淤渣等的粒子，从而污染被镀物。 

与此相对，使用含磷铜阳极时，由于电解而在阳极表面形成由磷化铜或氯化铜等构成的黑膜，可以抑制由一价铜的不均化反应导致金属铜或氧化铜的生成，可以形成粒子附着少的铜层。 

但是，即使如上述使用含磷铜作为阳极，由于黑膜的脱落或在黑 膜薄的部分生成金属铜或氧化铜，因此不能完全抑制粒子的生成。 

鉴于此，通常用称为阳极袋的滤布包裹阳极，从而防止粒子到达镀液。不过，将这样的方法应用于特别是在半导体晶片上的镀敷时，上述在PWB等上形成布线时不成为问题的微细粒子到达半导体晶片，粒子附着到半导体上产生镀敷不良的问题。 

本发明人们提出了一系列解决该问题的方法（参照专利文献1-4）。这些方法与以往使用含磷铜阳极的在半导体晶片上的镀敷相比，防止粒子产生的效果特别有效。但是，这样的解决措施多少还是存在微细粒子产生的问题。 

专利文献1：日本特开2000-265262号公报 

专利文献2：日本特开2001-98366号公报 

专利文献3：日本特开2001-123266号公报 

专利文献4：日本特开平3-180468号公报 

发明内容

本发明的目的在于提供电镀铜时可以有效防止在被镀物特别是半导体晶片上粒子附着的电镀铜方法、电镀铜用含磷铜阳极及具有使用它们进行电镀铜而得到的粒子附着少的铜层的半导体晶片。 

本申请提供如下发明。 

1）一种在半导体晶片上电镀铜中使用的铜阳极或含磷铜阳极，其特征在于，铜阳极或除磷以外的含磷铜阳极的纯度为99.99重量%以上、杂质硅的含量为10重量ppm以下； 

2）上述1）所述的在半导体晶片上电镀铜中使用的铜阳极或含磷铜阳极，其特征在于，杂质硅的含量为1重量ppm以下； 

3）上述1）或2）所述的在半导体晶片上电镀铜中使用的铜阳极或含磷铜阳极，其特征在于，杂质硫的含量为10重量ppm以下，铁的 含量为10重量ppm以下，锰的含量为1重量ppm以下，锌的含量为1重量ppm以下，铅的含量为1重量ppm以下； 

4）上述1）至3）中任一项所述的在半导体晶片上电镀铜中使用的含磷铜阳极，其特征在于，所述含磷铜阳极的磷含量为100～1000重量ppm。 

另外，本申请提供如下发明。 

5）一种在半导体晶片上电镀铜的方法，其特征在于，使用铜阳极或除磷以外的含磷铜阳极的纯度为99.99重量%以上、杂质硅的含量为10重量ppm以下的铜阳极或含磷铜阳极在半导体晶片上进行电镀铜，在半导体晶片上形成粒子附着少的铜镀层； 

6）上述5）所述的在半导体晶片上电镀铜的方法，其特征在于，使用杂质硅的含量为1重量ppm以下的铜阳极或含磷铜阳极； 

7）上述5）或6）所述的在半导体晶片上电镀铜的方法，其特征在于，杂质硫的含量为10重量ppm以下，铁的含量为10重量ppm以下，锰的含量为1重量ppm以下，锌的含量为1重量ppm以下，铅的含量为1重量ppm以下。 

另外，本申请提供如下发明。 

8）一种半导体晶片，其中，具有使用上述1）至4）所述的铜阳极或含磷铜阳极在半导体晶片上形成的粒子产生少的铜层。