CN103993345A - 电镀工艺的可调整电流屏蔽 - Google Patents

电镀工艺的可调整电流屏蔽 Download PDF

Info

Publication number
CN103993345A
CN103993345A CN201410054049.5A CN201410054049A CN103993345A CN 103993345 A CN103993345 A CN 103993345A CN 201410054049 A CN201410054049 A CN 201410054049A CN 103993345 A CN103993345 A CN 103993345A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current shielding
anode
adjustable current
equipment according
substrate holder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410054049.5A
Other languages
English (en)
Inventor
G·W·桑德曼
K·斯瑞
C·施罗伊夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GlobalFoundries Inc
Original Assignee
GlobalFoundries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GlobalFoundries Inc filed Critical GlobalFoundries Inc
Publication of CN103993345A publication Critical patent/CN103993345A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/001Apparatus specially adapted for electrolytic coating of wafers, e.g. semiconductors or solar cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/008Current shielding devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/12Semiconductors
    • C25D7/123Semiconductors first coated with a seed layer or a conductive layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电镀工艺的可调整电流屏蔽,本文所揭示的一个例示性镀覆设备包括适用于收置基板的基本保持器、阳极以及置于基板保持器与阳极之间的可调整式电流屏蔽。在此例示性具体实施例中,可调整式电流屏蔽包括固定式构件、适用于相对于固定式构件移动的可移动式构件、以及有效耦接于固定式构件或可移动式构件的多个电流屏蔽构件,其中,每一个电流屏蔽构件都可转动性地钉于(pinned to)固定式构件或可移动式构件,以及其中,每一个电流屏蔽构件都适用于在可移动式构件与固定式构件之间有相对移动时转动。

Description

电镀工艺的可调整电流屏蔽
技术领域
一般而言,本揭示涉及精密半导体装置的制造,更具体地说,涉及可用于为了形成导电金属材料所进行的电镀工艺的可调整式电流屏蔽(adjustable current shield)。
背景技术
半导体装置的制造通常需要在半导体晶圆上形成导电体。例如,通常通过将如铜之类的导电层电镀(沉积)在晶圆上以及形成图案化凹槽而在晶圆上形成导电引线。一般类型的电镀设备有两种:喷涂镀覆设备(fountain plating equipment)以及垂直镀覆设备。两者在某些应用中都有其相对优势。尽管两种不同工艺中待镀覆晶圆表面的取向不同(喷涂镀覆设备中的水平面以及垂直镀覆设备中的垂直面),但工艺作业仍非常类似。
一般而言,电镀包含制作与其上有例如铜的导电层待沉积的晶圆表面上所形成所谓导电性「晶种」层的电性接触件。电流接着通过介于阳极与晶圆镀覆表面上作用为阴极的导电性晶种层之间的镀覆溶液(也就是,含所沉积元素的离子的溶液,例如含Cu++的溶液)。晶种层将电镀电流从制作电性接触件处的晶圆边缘带到晶圆的中央,包括流经嵌入式结构、凹槽及贯孔。这在晶圆镀覆表面上产生电化学反应而导致导电层的沉积。理论上,电沉积在晶种层上的最终材料层应该完全填充嵌入式结构,并且其应该在整个晶圆表面具有特定厚度轮廓。一般而言,在电镀工艺中,所沉积的金属的厚度轮廓应该尽可能地受到控制。
为了最小化所沉积的材料的变异,重要的是,导电晶种层在晶圆镀覆表面上方具有均匀的厚度。然而,即使是非常均匀的晶种层,习知电镀工艺会因相关于此等镀覆工艺的所谓「边缘效应」而产生非均匀的沉积。一般而言,边缘效应意指晶圆边缘附近所沉积的导电层较厚于晶圆中央处的倾向,也就是「厚边缘(edge-thick)」轮廓。此外,相较于晶圆边缘区附近流动的电流,通过减少晶圆中间区中通过晶种层的电流,得以在最终层中产生厚边缘轮廓。也就是,由于导电晶种层接触于晶圆的周边以及从晶圆边缘朝晶圆中央流经晶种层的电流强度下降,所以相较于晶圆的边缘区,镀覆于晶圆中央的例如铜的导电材料较少。
此等厚边缘层材料的形成使得后续处理更困难。例如,此等厚边缘材料层使后续化学机械研磨作业更难以进行,也就是,其使得已进行研磨工艺后更难以得到实质平整的表面。在另一个实施例中,为了对抗这个产生具有厚边缘轮廓的导电材料层的倾向,可调整电镀工艺的各种处理参数。然而,此等处理变更可能导致在晶圆的中间区域产生太薄的导电层,从而导致形成厚度不如设计程序所希望的瑕疵联机特征(defective wiring features)。此等瑕疵联机特征可能减少集成电路产品的使用期限,并且在最糟糕的情况下,可能会导致装置完全失效。
为了避免或降低此等厚边缘导电层产生的幅度,已努力使用一种包含使用所谓电流屏蔽的技术。电流屏蔽通常置于阳极与晶圆之间并且作用为降低晶圆边缘区的电场,其降低晶圆边缘区上形成的导电材料量。电流屏蔽可由诸如非导电性、惰性材料、类塑料等各种材料制成。电流屏蔽依据其介于阳极与晶圆之间的区域可为固定式或可调整式。在一个实施例中,固定式电流屏蔽具有大约20至30毫米(mm)的径向宽度(radial width)以及等级大约2至3毫米的厚度。此等固定式电流屏蔽通常通过试误程序(trial and error process)针对特定程序流程及/或装置而调整尺寸以及配置。一旦达到可接受结果,经特定设计的电流屏蔽用于生产作业。不幸的是,当工艺条件或晶圆设计有变更时,既有的电流屏蔽可能未产生可接受的结果。在这种情况下,电流屏蔽可能需要决定(通过试误)新的设计然后投入生产服务。或者,工艺工程师可利用小于所需的原始电流屏蔽试着「代用(make-do)」,其可能导致导电层的生产不具有所需或目标厚度轮廓以及上述此等层间的相关问题。
本揭示针对可解决或降低以上所发现的一个或多个问题的新颖性可调整式电流屏蔽。
发明内容
下文为了提供对本发明某些态样的基本了解而介绍简化的发明内容。本内容不是本发明的详尽概述。用意不在于识别本发明的主要或关键要素或描述本发明的范畴。唯一目的在于以简化形式介绍某些概念作为后文所述更详细实施方式的引言。
一般而言,本揭示内容针对包括电镀工艺作业中所可使用的可调整式电流屏蔽的镀覆工具。本文所揭示的一个例示性镀覆设备包括适用于收置基板(substrate)的基板保持器、阳极、以及置于基板保持器与阳极之间的可调整式电流屏蔽。在本例示性具体实施例中,可调整式电流屏蔽包括固定式构件、适用于相对于固定式构件移动的可移动式构件、以及有效耦接于固定式构件或可移动式构件的多个电流屏蔽构件,其中,每一个电流屏蔽构件都可转动性地钉于固定式构件或可移动式构件,以及其中,每一个电流屏蔽构件都适用于在移动式构件与固定式构件之间有相对移动时转动。
本文所揭示的另一个例示性镀覆设备包括适用于收置基板的基板保持器、阳极、以及置于基板保持器与阳极之间的可调整式电流屏蔽。在本例示性具体实施例中,可调整式电流屏蔽包括固定环、适用于相对于固定环移动的可移动环、以及有效耦接于固定环和可移动环的多个电流屏蔽构件,其中,每一个电流屏蔽构件都可转动性地钉于固定环或可移动环,以及其中,每一个电流屏蔽构件都适用于在可移动环与固定环之间有相对移动时转动,从而取决于相对移动的方向径向地朝内或朝外移动每一个电流屏蔽构件的一部分。
本文所揭示的又另一个例示性镀覆设备包括适用于收置基板的基板保持器、阳极、以及置于基板保持器与阳极之间的可调整式电流屏蔽,其中,可调整式电流屏蔽包括可予以移动以致有效变更可调整式电流屏蔽的开口的尺寸的多个分段式屏蔽构件。
附图说明
本揭露可参照底下说明配合附图予以理解,其中,相同的组件符号视为相称的组件,以及其中:
图1和图1A为如本文所揭示的具有可调整式电流屏蔽的电镀设备的各个例示性具体实施例的简化和示意图;
图2A至图2E描述如本文所揭示的可调整式电流屏蔽的一个例示性具体实施例的各个例示性态样;以及
图3A至图3B描述本文所揭示的例示性可调整式电流屏蔽中所可使用多个电流屏蔽构件的一个例示性具体实施例。
尽管本文所揭示的技术主题容许各种修改和替代形式,但其特定具体实施例仍已通过图式中的实施例表示并且在本文中予以详述。然而,应理解的是,本文对特定具体实施例的说明用意不在于限制本发明于所揭示的特殊形式,相反地,用意在于含括落于如权利要求书所界定的本发明精神与范畴内的所有修改、等效、以及替代者。
主要组件符号说明
10         喷涂型电镀设备
12         主镀槽容器
14         镀槽
16         圆柱状容器壁
18         高度
20         基板保持器
22         集成电路基板
22B        基板背侧
22F        基板前镀覆面
24         电源
26         主轴
30         阳极
32         箭号
34         箭号
36         入口
38         循环帮浦
100        可调整式电流屏蔽
102        固定环
104        内表面
106        外表面
108        针脚
110        突出部
111        凹部
112        可移动环
113        齿轮齿
114        内表面
115        杠杆
116        外表面
118        针脚
130        电流屏蔽构件
132        枢孔
134        插槽
136        电流屏蔽构件的一部分、远端部位
140        驱动马达
142        齿件、齿轮齿
150        箭号
150A       径向朝内方向
152        箭号
160、162   方向。
具体实施方式
底下说明的是本发明的各种例示性具体实施例。为求清楚,未在本说明书中说明实际实作的所有特征。当然应了解的是,在任何此实际具体实施例的研发中,必须施作许多实现特定性决策以达成研发者的特定目的,如符合系统相关与商业相关的限制条件,其视实作而不同。再者,将了解的是,此研发计划可能复杂且耗时,不过这对于得益于本揭示内容的技术领域中具有通常知识者而言仍将是例行事务。
现在将参照附图说明本技术主题。图式中所示意的各种结构、系统及装置其目的仅在于说明以便不被所属领域的技术人员所熟知的细节混淆本揭示内容。虽然如此,仍含括附图以说明并且解释本揭示的例示性实施例。应该将本文的用字及词组理解并且解读为与所属相关领域的技术人员所理解的用字及词组具有兼容的意义。术语或词组的特殊定义,也就是,有别于所属领域的技术人员所理解的普通及惯用意义的定义,用意是要通过本文对于术语或词组的一致性用法予以隐喻。就术语或词组用意在于具有特殊意义,也就是,不同于所属领域的技术人员所理解的术语或词组,的方面来说,此特殊定义将在说明书中以直接并且明确提供术语或词组特殊定义的明确方式予以清楚提出。
本揭示内容针对包括电镀工艺作业中所可使用的可调整式电流屏蔽的电镀工具。对于所属领域的技术人员在完整阅读本申请书后将轻易显而易知的是,本文所揭示的方法及装置可用于各种不同制造应用及技术,例如,用以形成均匀导电层的标准镀覆作业、图案化镀覆涂敷等。此外,本文所揭示的方法及装置还可用于制造各种不同装置,包括但不局限于逻辑装置、内存装置等。请参阅附图,现在将更详细说明的是本文所揭示的方法及装置的各个例示性具体实施例。
图1为根据本文所揭示的一个例示性具体实施例以示意及简化形式描述喷涂型电镀设备10,其中,本文所揭示的可调整式电流屏蔽100实质水平取向于设备10内并且垂直置于阳极上方。然而,将如所属领域的技术人员所知道的是,本文所揭示的可调整式电流屏蔽还可用在垂直型镀覆工具中,其中,本文所揭示的可调整式电流屏蔽100实质垂直取向于此垂直型镀覆工具中,如图1A示意性所示。所揭示的电镀设备10包含主镀槽容器12,该主镀槽容器12包含内含电解电镀液的习知镀槽14。圆柱状容器壁16决定镀槽14的高度18。电镀设备10还包括基板/晶圆保持器20以及示意性描绘的阳极30。基板保持器20适用于保持集成电路基板22。马达(图未示)驱动镀覆作业期间绕着中央轴转动基板保持器20及基板22的主轴26。基板22具有基板背侧22B及基板前镀覆面22F。前镀覆面22F通常具有形成于其上用以促进镀覆作业的导电晶种层(图未示),例如,导电铜晶种层或钽或钛氮化物阻障层。基板保持器20的形状及配置可取决于所用镀覆设备的类型而变。在某些情况下,基板保持器20可包括兼容性O型环密封件(图未示)以及用于将电源24负接端电性连接到基板20边缘处的导电晶种层(图未示)的一组电性接触件(图未示)。电源24的正接端导电性耦接至阳极30。基板22可由诸如硅、硅/锗、红宝石、石英、蓝宝石以及砷化镓之类的任何半导电性材料所构成。由于可由配置成各种配置的多个部件所构成并且可具有多个开口,所以阳极30本质上属于例示性。
仍如图1所示,电镀设备还包括如本文所揭示的示意性描述的可调整式电流屏蔽100。一般而言,可调整式电流屏蔽100置于阳极30与基板22或基板保持器20之间。可调整式电流屏蔽100可通过例如夹子(clips)、衔套(lugs)、螺栓连接等任何一种想得到的技术而紧固于容器壁16。可调整式电流屏蔽100的周边不一定要对着容器壁16的内面密封。可将可调整式电流屏蔽100置于离基板22的任何期望距离,并且此距离可取决于特定应用而变。例如,基于待沉积于基板22上的导电层的所需厚度轮廓,可至少部分决定可调整式电流屏蔽100的位置。一般而言,可调整式电流屏蔽100愈靠近基板22而置,可调整式电流屏蔽100对晶圆22上所待沉积导电层的所产生厚度轮廓的影响就愈大。可调整式电流屏蔽100及容器壁16可由阻挡槽14内的电解电镀液腐蚀(attack)的材料所构成。这些结构可由包括在电镀工艺期间用以防止金属电镀到这些结构上的介电涂料在内的复合物材料或介电材料所构成。这些结构还可由诸如聚丙烯、聚乙烯与氟聚合物(尤其是聚偏二氟乙烯(polyvinylidine fluoride)、或氧化铝或氧化锆等陶瓷之类的各种塑料所制成。图1所示的设备10为例示性喷涂型镀覆工具的简化及示意描述,其基本构造对于所属领域的技术人员是众所周知的。如先前所述,本文所揭示的可调整式电流屏蔽100也可用于所谓的垂直型镀覆工具,其基本构造对于所属领域的技术人员是众所周知的。图1A为此垂直型镀覆设备的某些主要组件的简化及示意描述。更具体地说,如图1A所示,在某些具体实施例中,基板保持器20、基板22、可调整式电流屏蔽100全都可予以实质垂直取向,其中,可调整式电流屏蔽100横置于基板保持器20与阳极30之间。
例示性电镀镀槽14为通常在酸性溶液中含有待镀覆金属(连同相关阴离子)的习知槽。通常使用硫酸水性溶液中溶解的CuSO4溶液进行铜电镀。除了电镀槽14的这些主要成份,槽14还常含有许多其为添加至镀槽14以变更镀覆行为的任何类型化合物的添加物。根据所属领域的技术人员的设计选择,有三种常见的镀槽添加物:抑制剂、促进剂(accelerator)以及平整剂(leveler)。抑制剂添加物阻碍镀覆反应并且提升单元(cell)的平整度。促进剂添加物通常为在抑制影响或控制下加速镀覆反应的催化剂。平整剂的作用与抑制剂相似,但具有高度电化学活性(也就是,更易于电化学转换),在电化学反应上少了其抑制特性。平整剂还倾向于在进行镀覆的表面的凹陷区上加速镀覆,从而倾向于平整所镀覆的表面。当然,所属领域的技术人员在完整阅读本申请书后将了解的是,本文所揭示的发明不局限于任何类型镀槽的使用,本文所揭示的发明可利用各种不同的镀槽化学。
现在将说明的是典型镀覆工艺的一般态样。所属领域的技术人员将了解的是,镀覆设备10的容器壁16作用为溢流堰(overflow weir)。在典型作业期间,基板保持器20部分沉浸在镀槽14内,使得电解电镀液浸湿基板22的镀覆面22F但未浸湿基板保持器20的上部位。一般而言,镀液如箭号32所示由容器/堰件16溢流到介于主镀槽容器12与容器壁16之间的空间。之后,如箭号34所示,镀液流到循环帮浦38的入口36。在作业期间,循环帮浦38通常使镀液持续循环流至镀槽14,如箭号26所示。依此方式,可在镀覆作业期间维持槽高度18。基本上,镀覆溶液向上流经阳极30的开口(图未示)并且绕着阳极30朝基板22流动。在使用期间,电源供应器24使晶圆22相对于阳极30偏压成负电位,造成电流由阳极30流到基板22。这也造成由阳极30到基板22的电流通量,其中,电流通量界定为通过面积的力线(场线)数。这造成电化学反应(例如,Cu+++2e-=Cu),导致导电层(例如,铜)在基板22的前面22F上的沉积。电镀溶液内所需金属的离子浓度可在镀覆周期期间通过在镀覆溶液中溶解例如铜的阳极30的金属而得以补充。
图2A至图2E描述如本文所揭示的可调整式电流屏蔽100例示性实施例的各个态样。图3A至图3B描述本文所揭示例示性可调整式电流屏蔽100中所可使用多个电流屏蔽构件的一个例示性实施例。一般而言,在所揭示的实施例中,可调整式电流屏蔽100由固定环102(请参阅图2A至图2B)、可调整或可移动环112(请参阅图2C至图2D)以及多个电流屏蔽构件130(请参阅图3A至图3B)所构成。如下文将更完整描述的是,在作业时,可移动环112适用于相对于固定环102而移动。可移动环112的相对移动使每一个电流屏蔽构件130的一部分(136)径向地朝内移动,从而有效改变屏蔽构件130的「尺寸」及其屏蔽能力。
图2A至图2B描述固定环102的一个例示性实施例的各个态样。在所示实施例中,固定环102具有内表面104、外表面106以及界定适用于收置可移动环112的凹部111的突出部110。多个针脚108接附于固定环102。固定环102可通过例如夹子、衔套、螺栓连接等(图未示)任何一种想要的技术而紧固于容器壁16。固定环102的外表面106不一定对着容器壁16的内表面密封。固定环102的实体尺寸可取决于各种因素而变,包括将用于其内的镀覆设备10的尺寸以及预期要在作业时经历的机械负荷。在一个例示性实施例中,固定环102可具有大约5至50毫米的径向厚度(外径减内径)、以及大约5至25毫米的整体厚度。固定环102可由包括涂布诸如聚丙烯、聚乙烯与氟聚合物(尤其是聚偏二氟乙烯)、或氧化铝或氧化锆等陶瓷之类各种塑料的介电质在内的复合物材料或介电材料所制成。枢轴针脚108的数量、尺寸和位置也可取决于可调整式电流屏蔽100中所使用的电流屏蔽构件130的数量及特定应用而变。
图2C至图2D描述可用于本文所揭示的可调整式电流屏蔽100中的可移动环112的一个例示性实施例的各个态样。在所示实施例中,可移动环112具有内表面114和外表面116。多个针脚118接附至固定环102。如图2E所示,可移动环112适用于置于固定环102中所形成的凹部111内。可提供各种手段中的任何一种以令可移动环112相对于固定环102移动。在所示实施例中,此手段可包括耦接至可移动环112的多个示意性描述的齿轮齿113。齿轮齿113适用于通过驱动构件或装置(图2C中未图标)而啮合以造成可移动环112相对移动。或者,此手段可包括耦接至可移动环112的示意性所示杠杆(lever)115。杠杆115适用于通过驱动构件或装置(未示于图2C中)或手动造成可移动环112相对移动。可移动环112的实体尺寸可取决于各种因素而变,包括将用于其内的镀覆设备10的尺寸以及预期要在作业时经历的机械负荷。在一个例示性实施例中,可移动环112可具有大约5至30毫米的径向厚度(外径减内径)、以及大约5至20毫米的整体厚度。可移动环112可由包括涂布诸如聚丙烯、聚乙烯与氟聚合物(尤其是聚偏二氟乙烯)、或氧化铝或氧化锆等陶瓷之类各种塑料的介电质在内的复合物材料或介电材料所制成。针脚118的数量、尺寸及位置也可取决于可调整式电流屏蔽100中所使用的电流屏蔽构件130的数量和特定应用而变。
图3A至图3B描述可搭配本文所揭示的可调整式电流屏蔽100使用的多个电流屏蔽构件130的一个例示性实施例。图3B在某种程度上是具有以虚线描绘的固定环102及可移动环112的可调整式电流屏蔽100的组合件图式。所属领域的技术人员在完整阅读本申请书后将了解的是,搭配本文所示的可调整式电流屏蔽100所用电流屏蔽构件130的尺寸、数量、形状及配置可取决于特定应用而变。在图3A所示的实施例中,每一个电流屏蔽构件130都具有一般细长状、曲状配置。在本文所揭示的具体实施例中,每一个电流屏蔽构件130都包含枢孔132及插槽134。在本实施例中,枢孔132适用于收置并且与固定环102上针脚108的一有效运作,而插槽134则适用于接收并且与可移动环112上其中一个针脚118有效运作。若有需要,电流屏蔽构件130上的插槽134与孔件132的位置可互换,但插槽134的取向必需对照于图式所示的插槽134的取向转动九十度。在某些具体实施例中,插槽134可具有某种程度的曲度,但附图中并未描绘。电流屏蔽构件130的数量及实体尺寸可取决于各种因素而变,包括将用于其内的镀覆设备10的尺寸以及电流屏蔽构件130预期在作业时经历的机械负荷。在一个例示性实施例中,电流屏蔽构件130可具有大约10至30毫米的宽度130W、以及大约1至3毫米的整体厚度。电流屏蔽构件130可由包括涂布诸如聚丙烯、聚乙烯与氟聚合物(尤其是聚偏二氟乙烯)、或氧化铝或氧化锆等陶瓷之类各种塑料的介电质在内的复合物材料或介电材料所制成。
请参阅图3B,在一个具体实施例中,可移动环112上的齿轮齿113适用于在如步进马达之类的例示性驱动马达140上通过齿件142予以啮合。在一个具体实施例中,驱动马达140适用于造成可移动环112以箭号150(顺时钟)或152(逆时钟)标示的方向转动。因此,在本具体实施例中,驱动马达140构成使移动环112相对移动的机构的部件。例示性杠杆115还可朝方向160、162移动而造成可移动环112相对移动。杠杆115的移动可手动或通过电机机构完成,如通过利用适当机械连结而耦接至杠杆115的电动马达(图未示)。
在图3B所示的实施例中,例示性电流屏蔽构件130有八个当作本文所揭示的例示性可调整式电流屏蔽100的部件。当然,如上所述,任何特定镀覆设备10中所用此等电流屏蔽构件130的数量可取决于特定应用而变。可调整式电流屏蔽100示于图3B中其完全封闭的位置里,其中,由于其涉及在镀覆作业期间当作电流屏蔽,所以电流屏蔽构件130具有最小有效宽度。在本文所示的特定实施例中,每一个电流屏蔽构件130的远端部位(distal portion)136(请参阅图3A)都置于相邻电流屏蔽构件130的一部分上方,并且在某些情况下,可接触相邻电流屏蔽构件130。远端部位136重叠相邻电流屏蔽构件130的量或程度可取决于特定应用而变。在某些具体实施例中,此重叠可完全都不存在。
电流屏蔽构件130的有效宽度可如下文予以调整。可移动环112朝箭号150所示方向相对于固定环102(通过杠杆115或马达140/齿轮齿113/142)的转动造成一部分电流屏蔽构件130依箭号150A所示方向径向地朝内延伸,从而增加可调整式电流屏蔽100的有效宽度。在本工艺期间,电流屏蔽构件130以固定环102上的针脚108为中心转动。插槽134与可移动环112上的针脚118一起使电流屏蔽构件130移动。电流屏蔽构件130可径向地朝内移动的量或范围取决于可调整式电流屏蔽100的所需有效宽度及镀覆设备的特定设计。一般来说,可调整式电流屏蔽100对于可移动环112可相对于固定环102转动多远将有限制,其将对应于电流屏蔽构件130(图未示)径向地朝内方向150A的最大位移。在某些情况下,就可调整式电流屏蔽100处于其完全封闭位置(如图3B所示)时每一个电流屏蔽构件130与相邻电流屏蔽构件130重叠的程度而言,此重叠关系在电流屏蔽构件130朝内移位时可不存在。可移动环112朝箭号152(逆时钟)所示方向相对于固定环102(通过杠杆115或马达140/齿轮齿113/142)的转动造成电流屏蔽构件130朝箭号152A所示径向地朝外方向移动,从而减少可调整式电流屏蔽100的有效宽度。一旦调整可调整式电流屏蔽100以致电流屏蔽构件130经定位以便在镀覆作业期间提供电流屏蔽所需量,即可通过任何适当的机构于所需位置锁固或紧固可调整式电流屏蔽100。
所属领域的技术人员在完整阅读本申请书后将了解的是,可调整式电流屏蔽100因为其涉及进行镀覆作业而提供许多优点。例如,就待透过镀覆设备10处理的基板设计变更、或工艺参数变更的程度而言,可调整式电流屏蔽100提供工艺工程师可藉以试图降低或消除产生具有厚边缘轮廓的镀覆金属层的相关问题的可轻易调整式机构。此外,通过调整电流屏蔽构件130的形状、尺寸及/或数量,以及就电流屏蔽构件130可径向地朝内定位的部位的程度而言,工艺工程师对于视需要「调整」镀覆作业具有较大的处理弹性。在一个具体实施例中,本文所揭示的技术主题针对包括有可为了有效变更实质圆形的电流屏蔽开孔或开口尺寸(有效直径)而同时或单独致动的多个分段式屏蔽构件在内的镀覆设备。
以上所揭示的特殊具体实施例仅属例示性,正如本发明可以所属领域的技术人员所明显知道的不同但均等方式予以改进并且实践而具有本文的指导效益。例如,前述工艺步骤可用不同顺序实施。另外,除了作为权利要求书中所述者,对于本文所示构造或设计的细节并无限制用意。因此,得以证实以上所揭示特殊具体实施例可予以改变或改进并且所有此等变化皆视为在本发明的范畴及精神内。因此,本文所谋求的保护如权利要求书中所提出者。

Claims (30)

1.一种镀覆设备,包含:
适用于容置基板的基板保持器;
阳极;以及
置于该基板保持器与该阳极之间的可调整式电流屏蔽,其中,该可调整式电流屏蔽包含:
固定式构件;
适用于相对于该固定式构件移动的可移动式构件;以及
有效耦接至该固定式构件与该可移动式构件的多个电流屏蔽构件,其中,该多个电流屏蔽构件的每一个可转动地钉于该固定式构件或该可移动式构件之一,以及其中,该电流屏蔽构件的每一个适用于在该可移动式构件与该固定式构件之间有相对移动时转动。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,该基板保持器垂直置于该阳极上方,以及该可调整式电流屏蔽垂直置于该阳极上方。
3.根据权利要求1所述的设备,其中,该基板保持器、该阳极和该可调整式电流屏蔽各为实质垂直取向,以及其中,该可调整式电流屏蔽横置于该基板保持器与该阳极之间。
4.根据权利要求1所述的设备,其中,所述固定式和可移动式构件各具有环形配置。
5.根据权利要求1所述的设备,进一步包含用于相对于该固定式构件移动该可移动式构件的机构。
6.根据权利要求1所述的设备,进一步包含有效耦接至该可移动式构件的多个齿轮齿。
7.根据权利要求1所述的设备,进一步包含有效耦接至该可移动式构件的杠杆。
8.根据权利要求1所述的设备,其中,当该可调整式电流屏蔽处于完全封闭位置时,该多个电流屏蔽构件的每一个的一部分与相邻电流屏蔽构件的一部分重叠。
9.根据权利要求1所述的设备,其中,当该可调整式电流屏蔽处于完全封闭位置时,该多个电流屏蔽构件的每一个的一部分与相邻电流屏蔽构件的一部分重叠并且接触。
10.一种镀覆设备,包含:
适用于容置基板的基板保持器;
阳极;以及
置于该基板保持器与该阳极之间的可调整式电流屏蔽,其中,该可调整式电流屏蔽包含:
固定式构件;
适用于相对于该固定式构件移动的可移动式构件;以及
有效耦接至该固定式构件与该可移动式构件的多个电流屏蔽构件,其中,该多个电流屏蔽构件的每一个可转动地钉于该固定式构件或该可移动式构件之一,以及其中,该电流屏蔽构件的每一个的一部分适用于在该可移动式构件与该固定式构件之间取决相对移动的方向而有相对移动时朝内或朝外移动。
11.根据权利要求10所述的设备,其中,当该可调整式电流屏蔽处于完全封闭位置时,该多个电流屏蔽构件的每一个的一部分与相邻电流屏蔽构件的一部分重叠。
12.根据权利要求11所述的设备,其中,当该可调整式电流屏蔽处于完全封闭位置时,该多个电流屏蔽构件的每一个的一部分与相邻电流屏蔽构件的一部分重叠并且接触。
13.根据权利要求10所述的设备,其中,该基板保持器垂直置于该阳极上方,以及该可调整式电流屏蔽垂直置于该阳极上方。
14.根据权利要求10所述的设备,其中,该基板保持器、该阳极和该可调整式电流屏蔽各为实质垂直取向,以及其中,该可调整式电流屏蔽横置于该基板保持器与该阳极之间。
15.一种镀覆设备,包含:
适用于容置基板的基板保持器;
阳极;以及
置于该基板保持器与该阳极之间的可调整式电流屏蔽,其中,该可调整式电流屏蔽包含:
固定环;
适用于相对于该固定环移动的可移动环;以及
有效耦接至该固定环与该可移动环的多个电流屏蔽构件,其中,该多个电流屏蔽构件的每一个可转动地钉于该固定环或该可移动环之一,以及其中,该电流屏蔽构件的每一个适用于在该可移动环与该固定环之间有相对移动时转动,藉此取决于相对移动的方向将该电流屏蔽构件的每一个的一部分径向地朝内或朝外移动。
16.根据权利要求15所述的设备,其中,该基板保持器置于该阳极上方,以及该可调整式电流屏蔽置于该阳极上方。
17.根据权利要求15所述的设备,进一步包含用于相对于该固定式构件移动该可移动式构件的机构。
18.根据权利要求15所述的设备,其中,当该可调整式电流屏蔽处于完全封闭位置时,该多个电流屏蔽构件的每一个的一部分与相邻电流屏蔽构件的一部分重叠。
19.根据权利要求15所述的设备,其中,当该可调整式电流屏蔽处于完全封闭位置时,该多个电流屏蔽构件的每一个的一部分与相邻电流屏蔽构件的一部分重叠并且接触。
20.根据权利要求15所述的设备,其中,该基板保持器垂直置于该阳极上方,以及该可调整式电流屏蔽垂直置于该阳极上方。
21.根据权利要求15所述的设备,其中,该基板保持器、该阳极和该可调整式电流屏蔽各为实质垂直取向,以及其中,该可调整式电流屏蔽横置于该基板保持器与该阳极之间。
22.一种镀覆设备,包含:
适用于容置基板的基板保持器;
阳极;以及
置于该基板保持器与该阳极之间的可调整式电流屏蔽,其中,该可调整式电流屏蔽包含:
固定环;
适用于相对于该固定环移动的可移动环;以及
有效耦接至该固定环与该可移动环的多个电流屏蔽构件,其中,该多个电流屏蔽构件的每一个可转动地钉于该固定环,以及其中,该电流屏蔽构件的每一个适用于在该可移动环相对于该固定环移动时转动,藉以取决于该可移动环相对于该固定环移动的方向将该电流屏蔽构件的每一个的一部分径向地朝内或朝外移动。
23.根据权利要求22所述的设备,其中,当该可调整式电流屏蔽处于完全封闭位置时,该多个电流屏蔽构件的每一个的一部分与相邻电流屏蔽构件的一部分重叠。
24.根据权利要求23所述的设备,其中,当该可调整式电流屏蔽处于完全封闭位置时,该多个电流屏蔽构件的每一个的一部分与相邻电流屏蔽构件的一部分重叠并且接触。
25.根据权利要求22所述的设备,其中,该基板保持器垂直置于该阳极上方,以及该可调整式电流屏蔽垂直置于该阳极上方。
26.根据权利要求22所述的设备,其中,该基板保持器、该阳极和该可调整式电流屏蔽各为实质垂直取向,以及其中,该可调整式电流屏蔽横置于该基板保持器与该阳极之间。
27.一种镀覆设备,包含:
适用于容置基板的基板保持器;
阳极;以及
置于该基板保持器与该阳极之间的可调整式电流屏蔽,其中,该可调整式电流屏蔽包含:可予以移动以便有效变更该可调整式电流屏蔽的开口的尺寸的多个分段式屏蔽构件。
28.根据权利要求27所述的设备,其中,当该可调整式电流屏蔽处于完全封闭位置时,该多个分段式屏蔽构件的每一个的一部分与相邻分段式屏蔽构件的一部分重叠并且接触。
29.根据权利要求27所述的设备,其中,该多个分段式屏蔽构件的每一个的一部分适用于在移动时径向地朝内或朝外移动。
30.根据权利要求27所述的设备,其中,该尺寸为该开口的有效直径。
CN201410054049.5A 2013-02-18 2014-02-18 电镀工艺的可调整电流屏蔽 Pending CN103993345A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/769,585 US20140231245A1 (en) 2013-02-18 2013-02-18 Adjustable current shield for electroplating processes
US13/769,585 2013-02-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103993345A true CN103993345A (zh) 2014-08-20

Family

ID=51264089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410054049.5A Pending CN103993345A (zh) 2013-02-18 2014-02-18 电镀工艺的可调整电流屏蔽

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140231245A1 (zh)
KR (1) KR20140103864A (zh)
CN (1) CN103993345A (zh)
DE (1) DE102014202114A1 (zh)
SG (1) SG2014003156A (zh)
TW (1) TW201433660A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107012489A (zh) * 2016-01-06 2017-08-04 应用材料公司 用于在电化学沉积期间遮蔽工件特征的系统和方法
CN110284164A (zh) * 2019-08-06 2019-09-27 蚌埠富源电子科技有限责任公司 一种电子连接器针插孔镀金液及其电镀设备
CN110607543A (zh) * 2019-10-23 2019-12-24 新阳硅密(上海)半导体技术有限公司 可调节屏蔽装置以及利用其实现的电镀屏蔽方法
TWI687556B (zh) * 2015-12-21 2020-03-11 日商荏原製作所股份有限公司 調節板及具備該調節板的鍍覆裝置及鍍覆方法
CN111621832A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 株式会社荏原制作所 镀覆装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8475636B2 (en) 2008-11-07 2013-07-02 Novellus Systems, Inc. Method and apparatus for electroplating
US9822461B2 (en) 2006-08-16 2017-11-21 Novellus Systems, Inc. Dynamic current distribution control apparatus and method for wafer electroplating
US8858774B2 (en) 2008-11-07 2014-10-14 Novellus Systems, Inc. Electroplating apparatus for tailored uniformity profile
US9909228B2 (en) 2012-11-27 2018-03-06 Lam Research Corporation Method and apparatus for dynamic current distribution control during electroplating
JP6335763B2 (ja) * 2014-11-20 2018-05-30 株式会社荏原製作所 めっき装置及びめっき方法
US9752248B2 (en) 2014-12-19 2017-09-05 Lam Research Corporation Methods and apparatuses for dynamically tunable wafer-edge electroplating
JP6335777B2 (ja) 2014-12-26 2018-05-30 株式会社荏原製作所 基板ホルダ、基板ホルダで基板を保持する方法、及びめっき装置
US9567685B2 (en) 2015-01-22 2017-02-14 Lam Research Corporation Apparatus and method for dynamic control of plated uniformity with the use of remote electric current
JP2017137519A (ja) * 2016-02-01 2017-08-10 株式会社荏原製作所 めっき装置
JP6891060B2 (ja) * 2017-07-11 2021-06-18 株式会社荏原製作所 レギュレーションプレート、アノードホルダ、及び基板ホルダ
JP7014553B2 (ja) * 2017-09-22 2022-02-01 株式会社荏原製作所 めっき装置
EP3719180A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-07 ATOTECH Deutschland GmbH Apparatus and method for electrochemically isolating a section of a substrate
KR102470673B1 (ko) * 2021-05-20 2022-11-25 (주)네오피엠씨 애노드를 덮는 차폐판의 자동 이동장치
KR102518086B1 (ko) * 2021-06-04 2023-04-06 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 도금 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11246999A (ja) * 1998-03-03 1999-09-14 Ebara Corp ウエハのメッキ方法及び装置
JP2004225129A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Ebara Corp めっき方法及びめっき装置
KR20120011476A (ko) * 2010-07-29 2012-02-08 현대제철 주식회사 연속주조를 위한 용강 공급 방법 및 용강 공급 노즐

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11246999A (ja) * 1998-03-03 1999-09-14 Ebara Corp ウエハのメッキ方法及び装置
JP2004225129A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Ebara Corp めっき方法及びめっき装置
KR20120011476A (ko) * 2010-07-29 2012-02-08 현대제철 주식회사 연속주조를 위한 용강 공급 방법 및 용강 공급 노즐

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI687556B (zh) * 2015-12-21 2020-03-11 日商荏原製作所股份有限公司 調節板及具備該調節板的鍍覆裝置及鍍覆方法
CN107012489A (zh) * 2016-01-06 2017-08-04 应用材料公司 用于在电化学沉积期间遮蔽工件特征的系统和方法
CN107012489B (zh) * 2016-01-06 2021-05-07 应用材料公司 用于在电化学沉积期间遮蔽工件特征的系统和方法
US11987897B2 (en) 2016-01-06 2024-05-21 Applied Materials, Inc. Systems and methods for shielding features of a workpiece during electrochemical deposition
CN111621832A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 株式会社荏原制作所 镀覆装置
CN111621832B (zh) * 2019-02-28 2024-04-09 株式会社荏原制作所 镀覆装置
CN110284164A (zh) * 2019-08-06 2019-09-27 蚌埠富源电子科技有限责任公司 一种电子连接器针插孔镀金液及其电镀设备
CN110607543A (zh) * 2019-10-23 2019-12-24 新阳硅密(上海)半导体技术有限公司 可调节屏蔽装置以及利用其实现的电镀屏蔽方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014202114A1 (de) 2014-08-21
TW201433660A (zh) 2014-09-01
US20140231245A1 (en) 2014-08-21
SG2014003156A (en) 2014-09-26
KR20140103864A (ko) 2014-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103993345A (zh) 电镀工艺的可调整电流屏蔽
CN101275267B (zh) 改良厚度均匀性的电镀装置与电镀方法
US20160115615A1 (en) Plating cup with contoured cup bottom
CN106337199A (zh) 用于减少晶片粘着的集成的弹性体唇状密封件和杯底
US9640431B2 (en) Method for via plating with seed layer
TWI223678B (en) Process for applying a metal structure to a workpiece, the treated workpiece and a solution for electroplating copper
CN207109104U (zh) 电镀单元和用于在电化学沉积期间遮蔽基板的表面的装置
WO2002045476A2 (en) Apparatus and method for electrochemically depositing metal on a semiconductor workpiece
KR102194270B1 (ko) 반경방향으로 오프셋된 접촉 핑거들을 갖는 전기도금 접촉 링
US20050189228A1 (en) Electroplating apparatus
US20060042953A1 (en) Noncontact localized electrochemical deposition of metal thin films
CN100505159C (zh) 非平面表面金属微细图形化的方法
US20190122890A1 (en) Multibath plating of a single metal
KR20180028899A (ko) Oled 화소 형성 마스크의 제조에 사용되는 전주도금 모판
CN100577890C (zh) 改善电镀薄膜均匀性的电镀方法
CN113423189B (zh) 一种金属电极的制备方法
US20230012414A1 (en) Edge removal for through-resist plating
US20230092346A1 (en) Electroplating co-planarity improvement by die shielding
US20230035647A1 (en) Electroforming process
US20220119979A1 (en) Paddle chamber with anti-splashing baffles
KR101849158B1 (ko) 배선용 기판의 제조방법
Ritzdorf et al. 16 Electrochemical deposition equipment
KR20220075236A (ko) 립시일 석출 (plate-out) 방지를 위한 웨이퍼 차폐
Yin et al. Study on Complementary Auxiliary Cathode Method for Improving the Microstructure Uniformity of Electroplated Thick Metal Film
CN116075607A (zh) 衬底电镀系统的基于镀覆-除镀波形的接触件清洁

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140820