CN102443787A - 一种选择性生长镍的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种选择性生长镍的方法，通过选择性镀镍的方法在硅区域沉积所需厚度的镍，而在氧化硅或氮化硅区域均没有镍的形成，在保证硅区域淀积所需厚度的镍的同时不会带来有机物沾污等危害。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路及其制造领域，尤其涉及一种选择性生长镍的方法。
背景技术
当前，化学镀层以其优异的性能，越来越多地赢得了人们的信任，它的应用范围也覆盖了工业生产的各个领域，虽然它在国内从早期的研究到工业化应用只走了十几年的路程，但是发展速度是惊人的，其潜在的发展空间也是巨大的。
化学镀镍的工业应用主要围绕着以下几个特点：
1、均镀、深镀能力，即对各种几何形状，主要应用在深孔、盲孔工件的表面镀覆。
2、优异的防腐性能，即化学镀层非晶态，主要应用在在油田化工设备、海洋、岸基设备等上的镀覆。
3、良好的可焊性，主要应用在对镀层表面进行锡焊工件的镀覆。
4、 高硬度与高耐磨性能，主要应用在对汽配、摩配、各种轴类、钢套、模具灯的表面镀覆。
5、电磁屏蔽性能，主要应用在对计算机硬盘、飞机接插件等电子元器件的表面镀覆。
6、适应绝大多数金属基体表面处理的特性，主要应用在对铝及铝合金、铁氧体、钕铁硼、钨镍钴等特殊材料的表面镀覆。
同时，化学镀镍还具有大规模应用成本低，操作简便等性能，主要应用在清洁生产的环境效应。
但是，目前化学镀镍一般都是整体镀镍，很难实现选择性的镀镍，而实际生产工艺中，有些领域需要选择性的镀镍，其所采用的选择性镀镍技术却会带来有机物沾污等危害。
发明内容
本发明公开了一种选择性生长镍的方法，其中，包括以下步骤：
步骤S1：在一晶片上形成有硅区域，并至少包含有氧化硅区域或氮化硅区域；
步骤S2：将该晶片浸入含镍离子的氢氟酸溶液中，以在硅区域上形成镍种子层；
步骤S3：继续化学镀镍工艺，将硅区域上的镍种子层增加到所需厚度的镍薄膜。
上述的选择性生长镍的方法，其中，硅区域包括栅极区域和源漏区域。
上述的选择性生长镍的方法，其中，氧化硅区域包括侧墙和浅沟槽区域。
上述的选择性生长镍的方法，其中，步骤S2中在硅区域上形成镍种子层后，氧化硅区域或氮化硅区域中均不包含镍。
上述的选择性生长镍的方法，其中，进行步骤S3中化学镀镍工艺时，其电镀过程中加入包含有Pt的除镍之外的其他金属。
上述的选择性生长镍的方法，其中，步骤S2中将该晶片浸入含镍离子的氢氟酸溶液中5-600s。
上述的选择性生长镍的方法，其中，步骤S2中将该晶片浸入含镍离子的氢氟酸溶液中，其反应方程式为2Ni2++Si+6HF→2Ni+SiF6 2-+6H+，E0=+1.54V。
上述的选择性生长镍的方法，其中，步骤S2中的氢氟酸溶液对氧化硅和氮化硅的刻蚀率很低。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明提出一种选择性生长镍的方法，通过选择性镀镍的方法在硅区域沉积所需厚度的镍，而在氧化硅或氮化硅区域均没有镍的形成，在保证硅区域淀积所需厚度的镍的同时不会带来有机物沾污等危害。
附图说明
图1是本发明一种选择性生长镍的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
图1是本发明一种选择性生长镍的方法的流程示意图；如图1所示，本发明一种选择性生长镍的方法：
首先，在一晶片上制备由栅极区域和源漏区域构成的硅区域，并同时制备氧化硅区域和/或氮化硅区域；其中，氧化硅区域和氮化硅区域两者之中至少包含一个；其中，氧化硅区域包括侧墙和浅沟槽区域。
然后，将该晶片浸入一定浓度的含有镍离子的稀释氢氟酸溶液中，以进行选择性镀镍，于硅区域上形成镍种子层；由于当硅浸入一定浓度的含镍离子的氢氟酸溶液中5s至600s时，此时镍离子通过电化学还原反应会沉积在硅区域，形成镍种子层，其反应方程式为--：2Ni2++Si+6HF→2Ni+SiF6 2-+6H+，E0=+1.54V；而稀释氢氟酸溶液对氮化硅和氮化硅刻蚀率很低，即氮化硅和氮化硅不会参与反应，因此氮化硅区域或氮化硅区域均不会形成镍种子层。
最后，继续化学镀镍工艺，其电镀过程中可加入如Pt等除镍外的其他金属，以将硅区域上的镍种子层增加到所需厚度的镍薄膜，并继续后续工艺。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明提出一种选择性生长镍的方法，通过选择性镀镍的方法在硅区域沉积所需厚度的镍，而在氧化硅或氮化硅区域均没有镍的形成，即在保证硅区域淀积所需厚度的镍，同时不会带来有机物沾污等危害。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
Claims (8)
1.一种选择性生长镍的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在一晶片上形成有硅区域，并至少包含有氧化硅区域或氮化硅区域；
步骤S2：将该晶片浸入含镍离子的氢氟酸溶液中，以在硅区域上形成镍种子层；
步骤S3：继续化学镀镍工艺，将硅区域上的镍种子层增加到所需厚度的镍薄膜。
2.根据权利要求1所述的选择性生长镍的方法，其特征在于，硅区域包括栅极区域和源漏区域。
3.根据权利要求1所述的选择性生长镍的方法，其特征在于，氧化硅区域包括侧墙和浅沟槽区域。
4.根据权利要求1所述的选择性生长镍的方法，其特征在于，步骤S2中在硅区域上形成镍种子层后，氧化硅区域或氮化硅区域中均不包含镍。
5.根据权利要求1所述的选择性生长镍的方法，其特征在于，进行步骤S3中化学镀镍工艺时，其电镀过程中加入包含有Pt的除镍之外的其他金属。
6.根据权利要求1所述的选择性生长镍的方法，其特征在于，步骤S2中将该晶片浸入含镍离子的氢氟酸溶液中5-600s。
7.根据权利要求1所述的选择性生长镍的方法，其特征在于，步骤S2中将该晶片浸入含镍离子的氢氟酸溶液中，其反应方程式为2Ni2++Si+6HF→2Ni+SiF6 2-+6H+，E0=+1.54V。
8.根据权利要求1所述的选择性生长镍的方法，其特征在于，步骤S2中的氢氟酸溶液对氧化硅和氮化硅的刻蚀率很低。
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2011
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