CN108118377A - 降低晶圆空洞缺陷的设备以及方法 - Google Patents

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CN108118377A CN201711438511.1A CN201711438511A CN108118377A CN 108118377 A CN108118377 A CN 108118377A CN 201711438511 A CN201711438511 A CN 201711438511A CN 108118377 A CN108118377 A CN 108118377A
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吴孝哲
林宗贤
吴龙江
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Abstract

本申请涉及一种用于电镀晶圆的机台,所述机台包括腔体,在所述腔体的表面处设置有开口,所述开口用于接纳所述晶圆以提供到所述腔体内,在所述腔体内设置有金属阳极并且能够被填充有电解溶液,其中所述金属阳极与所述电解溶液的液面基本上垂直。

Description

降低晶圆空洞缺陷的设备以及方法
技术领域
本发明涉及一种电镀晶圆的设备和方法,更具体地涉及一种能够降低电镀晶圆过程中的晶圆空洞缺陷的设备和方法。
背景技术
制造半导体装置通常需要在半导体晶圆上形成导电层。举例来说,位于晶圆上的导电引线通常通过在晶圆上以及图案化的沟槽/通孔内电镀(沉积)诸如铜的导电层而形成。具体来说,导电种层首先被沉积在沟槽内以及半导体衬底表面上,例如通过物理气相沉积。然后利用电镀工艺来在导电种层上形成导电层。
通过电解溶液与晶圆的待电镀表面(晶圆的待电镀表面在下文中被称为晶圆的“正面”,晶圆的非电镀表面在下文中被称为晶圆的“背面”)的电接触形成导电层。具体来讲,在电流源的驱动之下,位于金属阳极与晶圆正面之间的电解溶液中有电流流过,其中电解溶液含有欲沉积的金属阳离子的溶液,例如含有铜离子的溶液。流到晶圆附近的金属阳离子将导致晶圆上发生电化学反应,从而沉积出导电层。
在传统的电镀工艺中,机械设备在抓取晶圆后将晶圆水平向下倒置在电解溶液中,使晶圆正面水平向下地接触电解溶液。由于晶圆正面的各种沟槽以及通孔朝下,使得晶圆在进入电解溶液的过程中,沟槽以及通孔中存在的气体没有办法能够及时排出,因此使得电解溶液和晶圆的导电种层的接触效果降低,从而降低了电化学抛光(ECP)过程中的填孔能力,最终导致了空洞缺陷。
发明内容
在传统的电镀工艺中,由于晶圆被正面向下倒置在电解溶液中,导致晶圆的沟槽以及通孔内的气体无法及时排出,从而导致了金属导电层中的空洞缺陷。
为了解决以上技术问题,本公开提出了改变晶圆浸入到电解溶液时的倾斜角度,从原来的水平倒置浸入到电解溶液中,改变为基本上垂直浸入到电解溶液中(例如,在一些实施例中晶圆的表面和电解溶液的液面能够呈30度至120度角)放置在电解溶液中。这样,在晶圆和电解溶液接触的过程中,晶圆的沟槽和通孔不会瞬间被电解溶液完全封闭,还是会留有一些空间以供沟槽和通孔内的气体排出。当气体被及时或者最大程度上地排出后,电解溶液和金属种层的接触效果被改善了,电化学抛光工艺的填孔能力被提高了,空洞缺陷产生的可能性被减小了。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
在一些实施例中,本申请公开了一种用于电镀晶圆的机台,包括腔体,在所述腔体的表面处设置有开口,所述开口用于接纳所述晶圆以提供到所述腔体内,在所述腔体内设置有金属阳极并且能够被填充有电解溶液,其中所述金属阳极的工作表面与所述电解溶液的液面基本上垂直。
优选地,所述晶圆被提供到所述腔体内以与所述金属阳极相对放置。
优选地,在被浸入到所述电解溶液时所述晶圆与所述电解溶液的液面呈一夹角。
优选地,所述夹角为30度至120度。
优选地,所述晶圆的待电镀表面与所述电解溶液接触,并且所述晶圆的非电镀表面与所述电解溶液隔离。
优选地,所述腔体还包括阳离子交换膜以及高电阻虚拟阳极HRVA,所述金属阳极、所述阳离子交换膜以及所述高电阻虚拟阳极HRVA基本上相互平行。
优选地,所述高电阻虚拟阳极HRVA的电阻远大于所述晶圆的电阻。
优选地,在电镀过程中,所述晶圆以递增的速度等级在所述腔体内旋转。
在一些实施例中,本申请公开了一种用于电镀晶圆的方法,包括:将所述晶圆通过机台的表面处的开口提供到所述机台的腔体内,所述腔体内设置有金属阳极以及电解溶液,所述腔体内设置有金属阳极并且能够被填充有电解溶液,其中所述机台被设置使得所述机台内的所述金属阳极的工作表面与所述电解溶液的液面基本上垂直。
优选地,所述晶圆被提供到所述腔体内以与所述金属阳极相对放置。
优选地,在被浸入到所述电解溶液时所述晶圆与所述电解溶液的液面呈一夹角。
优选地,所述夹角为30度至120度。
优选地,所述晶圆的待电镀表面与所述电解溶液接触,并且所述晶圆的非电镀表面与所述电解溶液隔离。
优选地,在所述腔体还设置有阳离子交换膜以及高电阻虚拟阳极,所述金属阳极、所述阳离子交换膜以及所述高电阻虚拟阳极基本上相互平行。
优选地,所述高电阻虚拟阳极的电阻远大于所述晶圆的电阻。
优选地,在电镀过程中,所述晶圆以递增的速度等级在所述腔体内旋转。
在一些实施例中,本申请公开了一种在晶圆电镀中夹持晶圆的机械设备,包括外框,所述外框具有支撑部,所述支撑部用于支撑晶圆;引导部,所述引导部引导所述晶圆放置在所述外框的支撑部上,所述引导部与所述晶圆保持接触;后盖,所述后盖放置在所述引导部后以密封所述晶圆,所述后盖使得所述晶圆的非电镀表面与电解溶液隔离;以及锁,所述锁将所述后盖和所述晶圆与所述外框锁定。
优选地,所述引导部与所述晶圆的表面平行。
优选地,在利用所述机械设备将所述晶圆浸入到所述电解溶液时,所述晶圆与所述电解溶液的液面呈一夹角。
优选地,所述夹角为30度至120度。
优选地,驱动装置耦合到所述机械设备的锁以驱动所述晶圆的旋转。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的示例性实施例,并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。出于简单明了表示图中元件的目的,图中元件并不是按照比例进行绘制的。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本公开,其中:
图1为现有技术中的用于电镀晶圆的机台的简略图;
图2为晶圆的金属层存在空洞缺陷的示意图;
图3为根据本发明的一个实施例的用于电镀晶圆的机台的简略图;
图4为晶圆的金属层不存在空洞缺陷的示意图;
图5为根据本发明的一个实施例的用于电镀晶圆的机台的示意图;
图6为在晶圆电镀中利用根据本发明的一个实施例的机械设备来夹持晶圆的步骤图;
图7为根据本发明的一个实施例的用于电镀晶圆的机台的等效电路图。
注意,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在本说明书中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为了便于理解,在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此,所公开的发明并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
图1示出了现有技术中用于电镀晶圆的机台1的示意图。电镀机台1一般包括腔体2,腔体2内填充有电解溶液6并且腔体2包括浸在电解溶液底部的金属阳极3,金属阳极3与电解溶液6的液面通常基本上平行。电解溶液6中含有欲沉积的金属阳离子,例如铜离子。在电镀晶圆的操作中,机械设备5夹持晶圆4将其水平倒置浸入到电解溶液中。在电流源(未示出)的驱动下,在位于晶圆正面以及金属阳极之间的电解溶液中有携带金属离子的电流流过,这将导致晶圆上发生电化学反应,进而使得金属离子被还原从而在晶圆表面上形成金属导电层(例如,铜导电层)。
在传统的电镀工艺中,机械设备抓取晶圆后将晶圆水平地倒置放入电解溶液中,其中晶圆的待电镀表面(也就是晶圆的正面)面向电解溶液,并且在晶圆的待电镀表面上存在的各种沟槽以及通孔基本上垂直地向下面向电解溶液。由于晶圆上的各种沟槽以及通孔是朝下面向电解溶液的,在接触电解溶液的一瞬间,沟槽以及通孔内的气体由于电解溶液的压力没有办法及时排出。从晶圆浸入液体瞬间的放大图中可以看出,气体被困在沟槽之中无法排出。在这种情况下,电解溶液和晶圆的金属种层由于中间存在气体所以无法充分接触,使得所沉积的金属导电层中有气泡,从而最终导致了晶圆的空洞缺陷。图1中所示出的晶圆的沟槽形状仅为示例性的。
图2为电镀后的晶圆的金属导电层存在空洞缺陷的示意图。如图2所示,电镀后的晶圆的金属导电层在沟槽中形成有诸多气泡,这些气泡导致了空洞缺陷,并最终影响器件的性能。这些气泡是由于在电镀金属导电层时留存在沟槽中的气体无法及时排出所导致的。
为了解决以上技术问题,本发明提出了一种可以降低电镀晶圆过程中的晶圆空洞缺陷的设备和方法。
具体来讲,本公开提出了改变晶圆浸入到电解溶液时的倾斜角度,从原来的水平倒置浸入到电解溶液中,改变为基本上垂直浸入到电解溶液中。这样,在晶圆和电解溶液接触的过程中,晶圆的沟槽和通孔不会瞬间被电解溶液完全封闭,还是会留有一些空间以供沟槽和通孔内的气体排出。当气体被及时或者最大程度上地排出后,空洞缺陷产生的可能性便减小了。
图3示出了根据本发明的一个实施例的用于电镀晶圆的机台的简略图。
机台1包括腔体2。腔体2能够被填充有电解溶液6。在腔体2内还设置有参与电化学反应的金属阳极3。在图3中金属阳极3被基本上垂直设置在腔体2内使得金属阳极3的工作表面基本上垂直于电解溶液的液面,在腔体的表面处设置有开口6,开口允许晶圆4穿过从而将晶圆提供到腔体内中。
在一个实施例中,晶圆4在被浸入到电解溶液6时晶圆的表面与电解溶液的液面呈一夹角,优选地该夹角为30度到120度,更优选地该夹角为90度。从晶圆浸入电解溶液瞬间的放大图可以看出,在将晶圆垂直地放置在电解溶液中时(即夹角为90度),由于晶圆的沟槽或者通孔大致与液面平行,气体有充足的逸散通道从而气体不会被困在沟槽和通孔中,因此沟槽和通孔中存在的气体能够被快速排出。图3中所示出的晶圆的沟槽形状仅为示例性的。
在一个实施例中,晶圆4在被以某一夹角浸入到电解溶液6之后,晶圆的表面接下来被调整为与电解溶液基本上呈90度。在另一个实施粒中,晶圆4在被以某一夹角进入到电解溶液6之后,晶圆的倾斜角度不变,也就是说在电镀过程中晶圆4仍然与电解溶液6的液面呈该角度。
在另一个实施例中,晶圆被提供到腔体内以与腔体内的金属阳极相对放置。优选的,在电镀工艺过程中,晶圆的电镀表面与金属阳极的表面基本上平行。电流在晶圆的待电镀表面和金属阳极的工作表面之间的电解溶液中流动,从而在晶圆表面上沉积导电金属层。
图4为电镀后的晶圆的金属导电层不存在空洞缺陷的示意图。如图4所示,电镀后的晶圆的金属导电层不存在图2中所显示的空洞缺陷,尤其是晶圆的沟槽或者通孔中不存在空洞缺陷。
图5示出了根据本发明的一个实施例的用于电镀晶圆的机台的示意图。
机台1包括腔体2,在图5中腔体2被示出为圆柱体,但是可以理解的是腔体不限于圆柱体,腔体可以为正方体、长方体和球体等其他适当的三维形状。在腔体的表面处提供有开口6,开口6允许晶圆4穿过从而将晶圆提供到腔体2内。在图6中开口设置在腔体2的上表面,也就是圆柱体的上侧面。但是本发明不限于此,在不影响后续操作的前提下开口可以设置在腔体的任何表面上,只要晶圆能够通过该开口被提供到腔体内。在一些实施例中,开口可以设置圆柱体的两个侧面的任何一个中,晶圆被提供腔体内之后,可选地通过机械设备或者其他设备调整晶圆浸入电解溶液的夹角。在腔体2内还有设置有金属阳极3。金属阳极3包括但是不限于铜。腔体2能够被填充有电解溶液。在一些实施例中,通过泵浦或其他设施,电解溶液被持续供应至腔体2内。在一些实施例中,电解溶液被存储在腔体2内。
诸如直流电源的电源(未示出)的负输出引线连接至晶圆,而正输出引线电连接至机台内部的金属阳极。在操作时,电源施加偏压以使得晶圆相对于金属阳极具有负电位,从而引起金属阳离子从金属阳极流至晶圆,并且在晶圆(也就是金属阴极)处发生电化学反应,其中金属离子被还原以在晶圆的表面上形成导电金属层。
在一些实施例中,腔体2还包括选择性渗透膜5以及高电阻虚拟阳极(HRVA)7。在操作时,金属阳离子从金属阳极3流经选择性渗透膜5和高电阻虚拟阳极7最终达到晶圆。金属阳极3、选择性渗透膜5以及高电阻虚拟阳极7相互基本上平行。可选地,金属阳极3、选择性渗透膜5以及高电阻虚拟阳极7被支撑件4支撑。选择性膜以及高电阻虚拟阳极被依次设置在金属阳极和晶圆之间。尽管选择性渗透膜5以及高电阻虚拟阳极7在图中被描绘为沿着金属阳极3和晶圆4之间的直线排列,但是能够理解的是在其他实施例中,金属阳极3和晶圆4之间的路径可能不是直线。
选择性渗透膜5能够保持阳极侧以及晶圆侧的独立的物理/化学环境。在一些实施例中,选择性渗透膜5被配置为阻止非离子有机物透过并且同时允许金属离子透过。电解溶液可能包括各种的有机添加剂,例如匀染剂、催化剂或者抑制剂等,这些有机添加剂有助于在晶圆上沉积金属层,但是却会污染金属阳极或者以其他方式对金属阳极造成损坏。因此选择性渗透膜被配置为阻止电解溶液中的这些有机添加剂到达阳极同时允许电解溶液中的金属离子到达晶圆。在一些实施例中,选择性渗透膜被配置为对阳离子具有选择性作用,例如阳离子交换膜。阳离子交换膜可以看作是一种高分子电解质,由于阳离子交换膜带负电荷,带有正电荷的阳离子可以通过阳粒子交换膜,而阴离子由于同性排斥而不能通过,所以具有选择透过性。
高电阻虚拟阳极7被设置用于调整实际金属阳极3与晶圆4表面之间的电流通量并且被配置以使得导电层被均匀地沉积在晶圆上。高电阻虚拟阳极7被支撑件4固定到腔体内,并且与晶圆保持一定距离,此距离由沉积在晶圆上的导电层的厚度决定。高电阻虚拟阳极越接近晶圆,高电阻虚拟阳极对于沉积在晶圆上的导电层的厚度的影响就越大。高电阻虚拟阳极将在以下结合图7被进一步详述。
腔体中的元件不限于图5中所示出的这些元件。在一些实施例中,腔体还包括例如扩散板、电解溶液导管、冲洗排水管线、电解溶液回流管线、任何其他功能性元件或其组合。
在一些实施例中,腔体2内还可以包括固定在腔体内的用于支撑晶圆的支撑件(未示出)。外部机械设备(未示出)抓取晶圆将其放置在机台内部的支撑件上。用于支撑晶圆的装置不限于机台内的支撑件,在一些实施例中,晶圆在被外部机械设备提供到机台内部之后,持续被外部机械设备支撑在机台内部的合适位置处。
在一些实施例中,用于电镀晶圆的机台包含在用于电镀晶圆的电镀系统(未示出)内。晶圆可以通过机械设备被供应至此电镀系统内。外部机械设备可以在多个维度下,从一个站点收取并且移动晶圆至另一个站点。电镀系统也包含其他装置用于进行其他电镀子工艺,例如旋转充气及干燥、金属及硅湿蚀刻、预湿及预化学处理、光阻剥离、表面预活化等。
本发明还公开了一种移动晶圆的机械设备。所述机械设备包括外框,所述外框具有支撑部,所述支撑部用于支撑晶圆;还包括引导部,所述引导部引导所述晶圆放置在所述外框的支撑部上,所述引导部与所述晶圆保持接触;还包括后盖,所述后盖放置在所述引导部后以密封所述晶圆,所述后盖使得所述晶圆的非电镀表面与电解溶液隔离;并且还包括锁,所述锁将所述后盖和所述晶圆与所述外框锁定。
图6为在晶圆电镀中利用根据本发明的一个实施例的机械设备来移动晶圆的步骤图。图6中的第一行图为机械设备移动晶圆的截面图;图6中的第二行图为机械设备移动晶圆的俯视图。
在图6的步骤601中,提供具有支撑部的外框,所述支撑部能够用来支撑晶圆;在步骤602中,机械设备的引导部引导晶圆放置在机械设备的外框的支撑部上,其中引导部与晶圆的背面保持接触;在步骤603中,将机械设备的后盖放置在引导部后以密封晶圆,后盖使得晶圆的非电镀表面与电解溶液隔离;在步骤604中,机械设备的锁将后盖和晶圆与外框锁定;在步骤605中,引导部被抽离出来。优选地,所述锁可以与驱动装置连接以驱动晶圆旋转。
在本申请中,机械设备在晶圆的背面设置后盖以使得晶圆的非电镀表面在电镀过程中与电解溶液隔离。机械设备的后盖使得金属导电层不会沉积在晶圆的非电镀表面上。因此,金属导电层仅在晶圆的电镀表面沉积。
在电镀过程中,晶圆附近的金属阳离子会被快速消耗。为了让金属阳离子持续不断地供应到晶圆表面附近从而不影响电镀速度,并且使得金属导电层能够被均匀地沉积到晶圆表面,在一些实施例中晶圆被旋转以搅动电解溶液使得腔体的其他部位处的金属阳离子能够被及时补充到晶圆附近,其中晶圆的旋转轴与晶圆表面基本上垂直。在一些实施例中,晶圆以依次递增的速度在腔体内被旋转。在一些实施例中,晶圆以依次递增的速度等级在腔体内被旋转,例如依次以12r/min,30r/min以及90r/min的递增速度等级在腔体内被旋转。在一些实施例中,可以向图6中所示的机械设备耦合致动装置以驱动晶圆的旋转。在一些实施例中,除了旋转晶圆之外,还可以搅动电解溶液以促进金属阳离子向晶圆的流动。
图7为根据本发明的一个实施例的用于电镀晶圆的机台的等效电路图。如所图7所示,流经晶圆边缘的电流i1∝1/(RHRVA+Rwafer),而流经晶圆中心的电流i2∝1/(RHRVA+Relectrolyte+Rwafer)。由i1和i2的表达式可知,i1略大于i2,这将导致导电层的厚度从晶圆边缘到晶圆中心逐渐变薄,这会造成晶圆表面的导电层厚度不均匀。为了使得晶圆的导电层厚度均匀,需要使得i1基本上等于i2,也就是使得流经晶圆边缘附近处的电流大致等于流经晶圆中心附近处的电流。由i1和i2的表达式可知,如果RHRVA远大于Rwafer,则i1≈i2,即流经晶圆边缘的电流大致等于流经晶圆中心的电流。因此,高电阻虚拟阳极的电阻RHRVA被设置为远远大于晶圆的电阻Rwafer以使得金属层被均匀地沉积在晶圆上。
本发明的一个实施例提供了一种用于电镀晶圆的机台,包括腔体,在所述腔体的表面处设置有开口,所述开口用于接纳所述晶圆以提供到所述腔体内,在所述腔体内设置有金属阳极并且能够被填充有电解溶液,其中所述金属阳极的工作表面与所述电解溶液的液面基本上垂直。
优选地,所述晶圆被提供到所述腔体内以与所述金属阳极相对放置。
优选地,在被浸入到所述电解溶液时所述晶圆与所述电解溶液的液面呈一夹角。
优选地,所述夹角为30度至120度。
优选地,所述晶圆的待电镀表面与所述电解溶液接触,并且所述晶圆的非电镀表面与所述电解溶液隔离。
优选地,所述腔体还包括阳离子交换膜以及高电阻虚拟阳极HRVA,所述金属阳极、所述阳离子交换膜以及所述高电阻虚拟阳极HRVA基本上相互平行。
优选地,所述高电阻虚拟阳极HRVA的电阻远大于所述晶圆的电阻。
优选地,在电镀过程中,所述晶圆以递增的速度等级在所述腔体内旋转。
本发明的另一个实施例提供了一种用于电镀晶圆的方法,包括将所述晶圆通过机台的表面处的开口提供到所述机台的腔体内,所述腔体内设置有金属阳极以及电解溶液,所述腔体内设置有金属阳极并且能够被填充有电解溶液,其中所述机台被设置使得所述机台内的所述金属阳极的工作表面与所述电解溶液的液面基本上垂直。
优选地,所述晶圆被提供到所述腔体内以与所述金属阳极相对放置。
优选地,在被浸入到所述电解溶液时所述晶圆与所述电解溶液的液面呈一夹角。
优选地,所述夹角为30度至120度。
优选地,所述晶圆的待电镀表面与所述电解溶液接触,并且所述晶圆的非电镀表面与所述电解溶液隔离。
优选地,在所述腔体中还设置有阳离子交换膜以及高电阻虚拟阳极,所述金属阳极、所述阳离子交换膜以及所述高电阻虚拟阳极基本上相互平行。
优选地,所述高电阻虚拟阳极的电阻远大于所述晶圆的电阻。
优选地,在电镀过程中,所述晶圆以递增的速度等级在所述腔体内旋转。
本发明的又一种实施例提供了一种在晶圆电镀中夹持晶圆的机械设备,包括外框,所述外框具有支撑部,所述支撑部用于支撑晶圆;引导部,所述引导部引导所述晶圆放置在所述外框的支撑部上,所述引导部与所述晶圆保持接触;后盖,所述后盖放置在所述引导部后以密封所述晶圆,所述后盖使得所述晶圆的非电镀表面与电解溶液隔离;以及锁,所述锁将所述后盖和所述晶圆与所述外框锁定。
优选地,所述引导部与所述晶圆的表面平行。
优选地,在利用所述机械设备将所述晶圆浸入到所述电解溶液时,所述晶圆与所述电解溶液的液面呈一夹角。
优选地,所述夹角为30度至120度。
优选地,驱动装置耦合到所述机械设备的锁以驱动所述晶圆的旋转。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
除非上下文清楚地另有指示,否则以下术语在整个说明书和权利要求书中采用本文中明确地关联的含义。“一”和“所述”的含义包括复数引用,“在…中”的含义包括“在…中”和“在…上”。术语“连接”是指所连接项目之间的直接电连接,或经由一个或一个以上被动或主动中间装置的间接连接。术语“电路”是指单一组件,或连接在一起以提供所要功能的多个组件(主动或被动)。术语“信号”是指至少一个电流、电压或数据信号。
另外,参考正描述的图式的定向来使用例如“在…上”、“在…上方”、“顶部”、“底部”等方向术语。因为本发明的示例性实施例的组件可定位在许多不同定向上,所以方向术语仅出于说明的目的而使用且决不为限制性的。当结合图像传感器晶圆或对应图像传感器的层使用时,方向术语意欲被广泛地解释,且因此不应被解译成排除一个或一个以上介入层或其它介入图像传感器特征或元件的存在。因此,在本文中描述为形成于另一层上或形成于另一层上方的给定层可通过一个或一个以上额外层而与所述另一层分离。
在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等,如果存在的话,用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解,这样使用的词语在适当的情况下是可互换的,使得在此所描述的本公开的示例性实施例,例如,能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其他取向上操作。
如在此所使用的,词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”,而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且,本公开不受在上述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。
如在此所使用的,词语“基本上”意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”还允许由寄生效应、噪音以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。
上述描述可以指示被“连接”或“耦合”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的,除非另外明确说明,“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地,除非另外明确说明,“耦合”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用,即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说,“耦合”意图包含元件或其它特征的直接连结和间接连结,包括利用一个或多个中间元件的连接。
另外,仅仅为了参考的目的,还可以在下面描述中使用某种术语,并且因而并非意图限定。例如,除非上下文明确指出,否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。
还应理解,“包括/包含”一词在本文中使用时,说明存在所指出的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件,但是并不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件以及/或者它们的组合。
在本公开中,术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式,因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。
本领域技术人员应当意识到,在上述操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以结合成单个操作,单个操作可以分布于附加的操作中,并且操作可以在时间上至少部分重叠地执行。而且,另选的示例性实施例可以包括特定操作的多个实例,并且在其他各种示例性实施例中可以改变操作顺序。但是,其它的修改、变化和替换同样是可能的。因此,本说明书和附图应当被看作是说明性的,而非限制性的。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定示例性实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本公开的范围。在此公开的各示例性实施例可以任意组合,而不脱离本公开的精神和范围。本领域的技术人员还应理解,可以对示例性实施例进行多种修改而不脱离本公开的范围和精神。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于电镀晶圆的机台,包括
腔体,在所述腔体的表面处设置有开口,所述开口用于接纳所述晶圆以提供到所述腔体内,在所述腔体内设置有金属阳极并且能够被填充有电解溶液,
其中所述金属阳极的工作表面与所述电解溶液的液面基本上垂直。
2.根据权利要求1所述的机台,其中所述晶圆被提供到所述腔体内以与所述金属阳极相对放置。
3.根据权利要求1所述的机台,其中在被浸入到所述电解溶液时所述晶圆与所述电解溶液的液面呈一夹角。
4.根据权利要求1所述的机台,其中所述夹角为30度至120度。
5.根据权利要求1所述的机台,其中所述晶圆的待电镀表面与所述电解溶液接触,并且所述晶圆的非电镀表面与所述电解溶液隔离。
6.根据权利要求1所述的机台,所述腔体还包括阳离子交换膜以及高电阻虚拟阳极HRVA,所述金属阳极、所述阳离子交换膜以及所述高电阻虚拟阳极HRVA基本上相互平行。
7.根据权利要求5所述的机台,其中所述高电阻虚拟阳极HRVA的电阻远大于所述晶圆的电阻。
8.根据权利要求1所述的机台,其中在电镀过程中,所述晶圆以递增的速度等级在所述腔体内旋转。
9.一种用于电镀晶圆的方法,包括:
将所述晶圆通过机台的表面处的开口提供到所述机台的腔体内,所述腔体内设置有金属阳极以及电解溶液,所述腔体内设置有金属阳极并且能够被填充有电解溶液,其中所述机台被设置使得所述机台内的所述金属阳极的工作表面与所述电解溶液的液面基本上垂直。
10.根据权利要求9所述的电镀晶圆的方法,其中所述晶圆被提供到所述腔体内以与所述金属阳极相对放置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112853445A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 上海戴丰科技有限公司 一种阳极可侧向抽拉式晶圆水平电镀池及晶圆水平电镀装置
CN112853441A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 上海戴丰科技有限公司 一种晶圆水平电镀装置及阴极电镀液的喷流方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040017698A (ko) * 2002-08-23 2004-02-27 한국전자통신연구원 경사형 전극링을 갖는 전기 도금 장치
CN1534112A (zh) * 2003-04-02 2004-10-06 联华电子股份有限公司 一种避免电镀沉积铜薄膜生成空穴的装置及其使用方法
CN1572911A (zh) * 2003-05-29 2005-02-02 株式会社荏原制作所 用于镀敷基片的装置和方法
CN1272474C (zh) * 2002-11-22 2006-08-30 财团法人工业技术研究院 晶圆电镀装置与方法
CN202090077U (zh) * 2011-05-13 2011-12-28 吴燕 晶圆处理装置
TW201211327A (en) * 2010-09-01 2012-03-16 Grand Plastic Technology Co Ltd Vertical wafer hole filling electrode plating apparatus
CN102459717A (zh) * 2009-06-09 2012-05-16 诺发系统有限公司 用于电镀的方法及设备
US8512540B2 (en) * 2005-04-22 2013-08-20 Renesas Electronics Corporation Plating process and manufacturing process for semiconductor device thereby
CN107354496A (zh) * 2017-05-09 2017-11-17 创弘智能芯片研究院(深圳)有限公司 晶圆的电镀设备和电镀方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040017698A (ko) * 2002-08-23 2004-02-27 한국전자통신연구원 경사형 전극링을 갖는 전기 도금 장치
CN1272474C (zh) * 2002-11-22 2006-08-30 财团法人工业技术研究院 晶圆电镀装置与方法
CN1534112A (zh) * 2003-04-02 2004-10-06 联华电子股份有限公司 一种避免电镀沉积铜薄膜生成空穴的装置及其使用方法
CN1572911A (zh) * 2003-05-29 2005-02-02 株式会社荏原制作所 用于镀敷基片的装置和方法
US8512540B2 (en) * 2005-04-22 2013-08-20 Renesas Electronics Corporation Plating process and manufacturing process for semiconductor device thereby
CN102459717A (zh) * 2009-06-09 2012-05-16 诺发系统有限公司 用于电镀的方法及设备
TW201211327A (en) * 2010-09-01 2012-03-16 Grand Plastic Technology Co Ltd Vertical wafer hole filling electrode plating apparatus
CN202090077U (zh) * 2011-05-13 2011-12-28 吴燕 晶圆处理装置
CN107354496A (zh) * 2017-05-09 2017-11-17 创弘智能芯片研究院(深圳)有限公司 晶圆的电镀设备和电镀方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112853445A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 上海戴丰科技有限公司 一种阳极可侧向抽拉式晶圆水平电镀池及晶圆水平电镀装置
CN112853441A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 上海戴丰科技有限公司 一种晶圆水平电镀装置及阴极电镀液的喷流方法
CN112853441B (zh) * 2021-01-08 2022-04-08 上海戴丰科技有限公司 一种晶圆水平电镀装置及阴极电镀液的喷流方法

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