1257961 欢、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 裎之裝置及方法，該 電解方式沉積在一基 本發明係關於一種用於監視電解製 裝置及方法更具體地係用於將金屬以 底上。 【先前技術】 :圓上：積體電路，具體上由石夕所製成，一般係使用钱 4及/儿積製程再配合光學微影製 製造。到現在為止 ，i屬h圖樣習慣上已用濺鍍製程 圓上形成導電體連接。這些年來，流電式 已漸漸地用來在晶圓上製造積體電路。除了稱作”後端 (back end)”部分，亦即用於對晶圓上所產生之半導體架構 進行接線之銅電解沉積外，稱作，，封裝（以仏巧丨叫）"製程， 在將金屬沉積至晶片載體上並重新接線時對銅、鎳、金和 錫之金屬沉積變得漸漸重要。所有這些需求的共通點在於 一電解金屬沉積製程係在一薄啟始金屬層上開始實施，該 薄啟始金屬層即所謂的晶種層，亦稱為電鍍基部。為此f 该啟始層係用合適的機械接觸使其置於電性接觸物中且係 置於一電鍍浴（electroplating bath)中，該電鍍浴含有要沉積 在溶液中之金屬。電流係用一外部電流源和一輔助電極 (counter electrode)予以產生而流經該啟始層和該輔助電極 ，致使金屬沉積在晶圓之啟始層上，其中該外部電流源伏 舉例由一電性網路所加能之整流器而來。電流量及從而導 致之沉積金屬被覆厚度係經由法拉第（Faraday)定律予以柝 86575 1257961 制。 曰曰圓上之破覆厚度分佈可用合適的屏蔽 (輔且ϋ， 〜式刀奴式陽極 斯、^ Π予以正向影響。可溶性陽極從而係用於接雷紐 貝流體接觸物中之金屬離子濃度或，二 L ; ' 性（惰性德極（金屬離子含量在此種情況下擇;:^，非溶解 维拉猫裡「月/兄下必須維持固定） ^^^^^(keptmakmg additional provisi〇ns)〇 =國專利案第5,234,572 A號說明—種將金屬離子注入一 ::的方法。為了在供應電流時控制陰極與陽極之間的 電極:、、’Λ國專利案第5,234,572 A號建議—種使用一參考 …里測陰極（輔助電極）電位的量測配置，立中 極係額外地置於電鑛浴中且係以如同陽極之金屬 量係、經控制而使得量測到之輔助電極電位相關於該 ^考電極可能不是負的。這阻止金屬離子沉積在輔助電極 上。在-較佳之實例性具體實施例中，辅助電極和一可溶 性電極（陽極）係連接至一直流 旦 且Λ丨L ^ 1、應态。一電壓計係用於 置測辅助電極相對於參考電極之電位。位於輔助電極和可 溶性電極隨著電流改變的電位係表示在圖示中。 如果發生電解銅沉積，DE 199 15到銅沉積浴除 了常見的浴成分外’亦舉例包含鐵（III)複合物（e_pound) 且這些複合物使銅片分解而形成銅離子，在製程中產生鐵 (II)複合物。所形成之鐵⑼複合物得以於可溶性陽極重新 氧化成鐵（III)。 所有已知的電n浴除了要予以沉積之金屬離子外皆包含 用於影響金屬沉積之輔助劑(auxiIiary ageni)。這些化學劑 86575 1257961 一方面通常為用於影響沉積層架構之有機複合物，且另一 =面則為鹽、酸或驗，#中鹽、酸或驗係為了使浴穩定並 提升其導電性而添加的。沉積所需的電壓係從而降低，因 此產生的焦耳熱最少。這提升了製程的安全性。某些製程 只有藉由添加這些化學劑才得以實施。 :而。$黾圖木Ν目而係依據嵌刻（d am a s c e n e)製程予 以產生。如DE 1 99 1 5 146 ci所詳述，一介電層首先係基於 此而塗敷在半導體基底上。帛收期望導電圖樣所需的導電 孔（vla)和渠道（trench)一般係用一乾蝕刻製程在介電層中 予以1虫刻。·在塗敷一擴散障則勿（在大部分例+裡為氮化龜 t )和^電層（在大部分例子裡為濺鍍之銅）之後，凹處 (广孔和渠逼）係使用，，渠道填充製程，，以電解方式填充 。&者鋼沉積在整個表面上，超額量接著必須自不需要的 位^以移除，意即自導電孔和渠道外側之區域予以移除 、=用所明的CMP製程㈠匕學機械研磨法）予以達成。多 :式弘路可错由反覆該製程，亦即藉由重複塗敷舉例由二 & 斤構成之’丨電質、經由蝕刻和沉積銅形成凹處而製 /衣作‘包圖樣（更具體地係由銅所製成）之後，會潑 立：：控制之研磨區段中，金屬缺陷(空隙)在沉積架損 r ^ °亥等缺陷有可能使整個電路之功能故障。 【發明内容】 因此 之缺點 本發明所面對的問題在 且更具體地是要找到能 於要避開已知裝置及方法 夠可信賴地避免該等缺陷 86575 1257961 形成之量測方法。 壯就克服該問題而言，本發明提供如申請專利範圍第1項之 :置以及如申請專利範圍第7項之方法。本發明之較佳具嘴 只施例係在從屬之申請專利範圍中予以指出。 、 據本發明之裝置係用於在製造半導體基底(晶圓)之積 f路和晶片載體上之電路架構期間監視一電解製程、 具體地為電解金屬沉積製程。 、為：更徹底詳細地說明本發明，術語”晶圓，，將在下文用 ；八任何個工作部件（workpiece)。同樣地，術語” 包解貝或”沉積電解質流體”將用於意指用於實施: 解質流體。或者，該流體在電解製程為-種電解钱 / “勺it况下亦可為一種蝕刻流體。可能之電解製程 電解沉積法和電解金屬蝕刻法兩者。理論上，本發；亦可 用於其它與本文所述有収電解製程。在底下的說明中， 術:#電解沉積製程’’也將用於意指所有其它電解製程。 壯就克服問題而言’本發明提供一種裝置和一種方法。該 置係由與—電解質流體接觸之至少-個陽極和至少一個 陰極所構成H電流係在該至少-個陽極和該至少_ 個陰極> 1 1 I 3 生。至少有一個參考電極係沉積於（靠近）該 至個陽極之表面或沉積於（靠近）該至少一個陰極之: 面二用來判斷該至少一個陽極與該至少一個參考電極之 Ί個芩考電極與該至少一個陰極之間個別電壓 的電壓計係根據本發明而進_步提供。此配置容許於許多 電極同蛉產生電解部分製程之效果，此非常準備亦容許量 86575 1257961 咧時變性（time-variant)製程。從而 m ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 不娜μ荨電極在量測期 ，否僅…電解質流體内或―電麼是否僅在兩電極正 接觸電解質流體時才供.給於陰極與陽極之間。 在一根據本發明之裝置之齡# 〜曰Η…Ρ 衣置之車“土應用中，陰極為-晶圓或 ，曰片載肢基底且陽極為—金屬板。在此種情況下 取好是在電解製程期間沉積至晶圓或晶片載體基底上。 ^據本發明之裝置更具體地係由至少—個沉積於（靠近） :二極之表面之第-參考電極、和至少-個沉積 用於議至少一個;二"電極所構成。 —, 個％極與该至少一個第一參考電極之間 至该至少一個第—與該至少-個第二參考電極之間以及該 二個第—參考電極與該至少-個陰極之間之電壓的電 η一步予以提供。該監視裝置係用於量測該陽極與 、 电^ 。亥第一參考電極與該第二參考電極之間 Μ及該第二參考電極與該陰極之間的電壓。 綜合測試顯示沉積金屬層内的缺陷(例如空隙)係導因於 =使用的金屬沉積浴在某些條件下能夠將金屬從啟始層移 除： '、有啟始金屬層之晶圓浸泡在金屬沉積溶液内時 ’起先沒有外部電壓供應至該啟始層。因&，—旦啟始層 '电解貝冷液接觸’則在該啟始層與電解質溶液之間的相 位邊界(phase boUndary)得到一個等電位。在將金屬，更呈 體地為銅’沉積在啟始層上所需的-般條件下，啟始層相 對於金屬分解所需的電位為正的，以致該啟始層在沉積溶 86575 -10- 1257961 液中緩慢分解。 “用於晶圓上之金屬啟始層基於成本和製程考量 缚。例如，在一般用於嵌刻製程之架構中 广 例有。.1至。.2微米的寬度以及大約1微米的深度)，=舉 :起自約5至25奈米的厚度。相比之下，晶圓表面1::: =約有⑽奈米的厚度。該等類型之層由於所用之電解； 岭液蝕刻速率相當高而可在浸 、 /N , 醉貝，合液之期間内至 '在架構中快速地予以移除。在-般以硫酸鋼(，二 ^續式呈現含有A每公升1叫克之硫酸㈣⑽ 叫及母公升40公克之銅的銅電解質中，㈣速率在一般 電解作用條件下大約為每分鐘1()奈米。在這些條件下，^ 金屬=積之前存留的被覆厚度在某些環境下可能不足以確 保可靠之金屬被覆。钱刻速率尤其取決於所用到的電解質 溶液種類、沈積製程所選料條件以及啟始層之種類。、 坆個問題無法藉由縮短浸泡與沈積製程啟始之間的時間 予以克服’理由在於—特定之最小處理時間必須在浸泡之 後予：觀測舉例以便使晶圓完全變座而得以在啟始金屬沉 積之所以流體被覆。因&，在啟始層上以電解方式沉積金 蜀之衣轾所此得到的時窗（time 卻是窄小的。一特 定問題在於用於製程之時窗大小因複數個可能影響變數而 無法作判斷，以致金屬化的結果僅屬於概率性。 薄文始孟屬層對’冗積製程和侵钱尤其敏感。對層厚度最 輕微之縮減舉例能夠危及奈米架構中安全之製程啟始。 因此，精確地控制浸泡和溼化步驟是非常重要的。就技 86575 -11 - 1257961
。亥拉制由於缺少浸泡之前介於電解質流體與曰 之間的電性接觫； 、日曰U 而非立即 P之後所得到的電解質相依性等電位 丁。取決於電解質組成，啟始層會侵蝕至— 大或較小、無法預期之範圍。 已I現β亥寺更具體地影響金屬移除之參數為部分電厣， 料部分電壓經加總而產生供應於陽極與陰極之間的：電 壓（钳制電壓）： " 解土屬貝期間’一電流在陽極與陰極之間流動。 由所提部分電壓總和所組成之電壓需用於產生該電流。 總電壓,來由更具體地為陽性與陰性電荷轉移過電壓：極 化過電壓和結晶化過電壓的總和，以及導因於電解質電陴 之電壓降和饋電線中之電壓降。、 通常並不知道可量測夕 、j之鉗制電壓如何在個別電壓之間分 :更具體地，分佈變化舉例因僅有整流器之電流源中之 ^ ^ …予以公報。在沉積期間，若所述 2電阻中有—個電阻或所列之過電壓中有-個過電麼變化 =假使電阻與過電虔在許多個待處理晶圓之間變動，在 =狀況τ。’將無法解釋所產生之甜制電壓可量測變化，。 处t差的狀况下’ 5亥變化甚至將不受到注意以致金屬將可 月b #夕除而無法發現相關變化。 由於在半導體技術中，製程安全性和方法再生性居主要 ==，必須找到方法以公報部分電屋。製程 變 化必須予以解譯並識别以便能夠控制並校正製程。 為了至少偵測因電解質之電阻所導致的電厂堅降變化，故 86575 1257961 :用直接置於陽極或陰極表面上之參 4考電極係靠近表面而置，致使可在個：。為此二“ 位。該等電極舉例可靠近個別表面而s ^直接置測電 間的距離小於a米，例如。.2爱米。更夏二使…極之 舉例亦可配置在該表面 "體地’蒼考電極 是最接近的，儘管不是直接在…表面之平面中，但卻 不需要接觸該等表 J多考電極因而 表面上含有導2 種可能性在於放置一個在個別 器，节電電解質或與該導電電解質鄰近之小型容 一為中之麥考電極能夠偵測表面之電位。 兩失本《明之較佳具體實施例中’提供兩個參考電極·· 兩麥考電極中的第一個 參考…係配置於陽極之表面且第二個 此替鄰而：配置於陰極之表面。因為這兩個參考電極係彼 而置’導因於電解質電阻之電壓降影響可以兩參考 的電壓形式分別地予以偵測。其它在個別參考電 =位於表面(陽極或陰極係置於該表面)之陽極或陰極之 間置測到的電壓降包含鄰近陽極或陰極表面發生之電壓降 且更具體地為電荷轉移，結晶化和濃度過電壓。 不同電解單元區中之各種電壓降因而可偵測到且前述因 素（如電解質溶液之種類、啟始層和其它層之特性）之影響 口而可個別偵測並予以分析。導因於所述影響變數之變化 因而可經識別而使得可在該等變化事件中作適當的準 本务明之優點在於現存電鍍工廠由於不需實質結構性 擴增而可用本發明之方法輕易地翻修（retrofit)。 任何_種參考電極皆可用來量測所述之變化。穩定之參 86575 -13 - 1257961 考電極更具體地包含—金屬， -t μ t # π ^ ，、中該金屬與其難溶性鹽和 电解貝寺同。此類參考電極舉例 理由在於這4b電極槎# "、、 或弟二 '.及電極， 一电枝挺供一個固定之表 斤一 電極為電位決定性m f 少^ 。弟一級苓考 、疋 f玍離子（potential· 由-難溶性複合物之呈現予 咖％ —之濃度 複合物之離子與該#電 之茶考電極’該難溶性 極相比之下為電位決定性離早” 弟一級麥考電 現予以判斷之參考電極 “目位之壬 k丨弟一、、及芩考電極更具體地為甘汞 (calomel)電極、銀/氣 ，以及盡栌工干 爪酉夂水（merCUric sulfate)電 以及虱化汞電極。繁二έ姿 _ ^ ^ 弟一、，及芩考電極舉例可為一種鋅桿， 以辞桿係等同於以一由辞盥 之沈蹩物。相, 卓酉文鈣（ahum oxalate)製成 之沈/殿物壬現之鈣離子溶液。 =考電極係、鄰近陽極而予以安裝’另_個參考電極則 ?、曰曰圓。製程係藉由量測電解製程期間陽極盥第— 電極之間、第_失去φ # 夕可 4考電極人弟二參考電極之間以及第二來 考電極與陰極之間的電壓予以控制。 —多 第參考電極與第二參考電極之間量測到的電壓係導因 於電解^電阻的變化’其中電解質電阻的變化表示電解質 之：穩定成分或處理貯槽内之不規則流體流動。 一第#考電極與陽極之間量測到的電壓變化係額外地表 :一不穩定的陽極製程。隨著可溶性陽極之使用，這會是 士因於陽極之消耗、陽極膜之變化或變動之陽極幾何。隨 :-惰性(難溶性)陽極，此一量測電壓變化亦可表示陽極 衰退（活性陽極層舉例會脫落）或不良氧化還原反應種類， 86575 -14- I257961 例如鐵（π)和鐵（III)複合物，對陽極 一”㈣所述方法時之事件中/—如在執行加 J第二參考電極與陰極之間量測到的電麼變化表示一穩 係总 度其原因舉例在於該層 …屬沉積溶液侵擊⑽ack)或者該層的厚度從來不 為了控制製程’更具體地為使啟始層免於侵蝕，一介於 ::層與最靠近之參考電極，例如第二參考電極，之間的 塗差可：浸泡之前藉由一電源整流器予以供應。啟始層 电立之適Μ擇容許啟始層在浸泡㈣以及同樣地可 =階段中免於侵姓。為了得到有用的量測結果，個別參 考“⑷頁儘可能地靠近相關電極。然而，工作部件(例如 陰極）和辅助電極（例如陪 U幻如％極）因而必須免於未受屏蔽，以便 使沉積金屬儘可能均勻地分佈。 隨著穩定參考電極更具體地包含一金屬， 同於其難溶性鹽和_電解質，在/〜㈣/、中3亥金屬寺 ^ 罨解貝存在者電解製程之電解質受 到參考電極之電解質污染的風險。該污染必須以所有方法 予以避免。同樣地為了克服這個問題，該等參考電極經由 至少-毛細管接觸陽極表面或陰極表面。因為該等參考電 極之門、及個別參考電極分別與陽極和陰極之間的電壓量 測為：高電阻量測，儘有少量電流流經量測配置。因此， 毛細’可以非常地薄’以致經由參考電極電解質之電解製 程電解質污染物降到最小。 另一項與該問題有關的改良係藉由使電解製程之電解質 86575 -15 - 1257961 流體經由毛ά总 、、、S i、給至個別參考電極而達成。參考雷 電解質因而-丄 I極之 、、 精由擴散至沉積電解質内而免於流入。 ”、、、兒解方式將金屬，更具體地為銅，沉積在〜 體基底上，兴々丨山△ ^ 牧+導 牛丨J由鈾所袅成之傳統（CUst〇mary)電鍍 予以使用，廿 入I置可 ’/、中陽極和半導體基底係呈平行及水平 王水平傾斜。陽極和半導體基底亦可垂直定向。兩電極= 置而適用於本目的之貯槽内、-舉例容納電： :Μ"兒極之圓柱形貯槽内。-般而言，陽極係沉積在 :柱形：槽之底部上以及半導體基底之上部。& 了產生一 =過2之流體流動，電解質流體可以-特定方式流經貯 ^ :多電極可包罩化⑽％)在個別容器内，該等個別六哭 係I由所述之毛細管與圓柱形貯槽接通。毛細管係以一種 方式置於貯槽的側壁’ $方式使得該等毛細管緊鄰個別帝 極而置。 包 另本發明之優點在於根據本發明之裝置及方法容許栌 制泎夕已經由說明實施在許多電極之部分製程，有可〜
，量測特定電壓(電位)。本準備容許在電流轉移時二 題。 J 【實施方式】 圖1表示鄰近且位於一半導體基底上之介電層3中之竿構 4内的啟始層2之被覆厚度分佈。在此實例中，架構4的=产 為〇·2微米且其深度大約為丨微米。 、又 丞低之表面，啟始層2 勺厚度大概為100奈米。然而，啟始層2於架構4之底部更加 地薄。啟始層2在架構4之底部的厚度僅有5至25奈米。在更 86575 -16- j257961 底下的.區域令，存在著層2在以一金屬 續渔化啟始層2期門所 '吾, 、·萄儿知琶解質浸泡及後 日2期間所達到的移除程 有金屬或僅有—非當+ 使仵木構4之底部沒 非$涛之金屬存留的 電解金屬電鍍f # 口此，在後續 圖…人 沒有金屬可以沉積在該位置上。 圖2係在έ有電解質之空間中，一 的電位差概要圏,^ I於％極5與陰極i之間 找要圖。由一電流供應器6 陰極1之閜、、古^ & 山叼电机在％極5與 之間机動。電流供應器6舉例 。中電流供應器6送出響U」 個電源整流器 m…電係用一電壓計7予以量測。該 包壓U亦稱為鉗制電壓。 靠近陽極5置有—個第一參考電極8。同樣地二失 考電極9係鄰近陰極丨而置。 一夕 在陽極5與陰極工之間含有電解質之空間中的電位差係以 烏5虎10予以才不不。為了簡化起見’電位差】〇係僅劃分成三 個部分1卜丨2、和13，部分"和⑴系藉由擴散和結晶㈣ 電壓予以產生而部分12則由電解質電阻產生之電壓降引起 的。 所提到之電壓降可藉由使用第一電壓計14量測介於陽極 5與第一參考電極8之間的電壓、使用第二電壓計15量測介 於第參考笔極8與第二參考電極9之間的電壓以及使用第 一黾壓计1 6星測介於第二參考電極9與陰極1之間的電壓以 一種簡單的方式予以判斷。該等如藉由電壓計14、15、和 16予以量測之部分電壓u、12、13的總和產生鉗制電壓 電壓降11係藉由電壓計1 4予以量測、電壓降1 2係藉由電 壓計15予以量測、且電壓降13係藉由電壓計16予以量測。 86575 1257961 圖一用於以電解方式在一半導體基底1上沉積金屬之 配置的概要圖。該配置具有一貯槽20和一位於該貯槽2〇之 底部上的陽極5、以及一位於貯槽20之上部中當作一個陰極 的半導體基底1。貯槽20係以電解質流體22予以填充至位準 2 1。流體22舉例可從底部流進貯槽2〇並流經陽極5。陽極5 最好穿孔以達到這個目的。 在貯曹20之侧壁中，一第一毛細管23係鄰近陽極$而埋置 且一第二毛細管24係鄰近半導體基底i而埋置。電解質流體 可經由該等毛細管23、24少量流進安裝至毛細管23、24側 邊之參考電極容器25和26。這使得電解質流體免於流進貯 槽20 ’其中該電解質流體可包含在該等容器25、26内且具 有另有別於沉積流體22之配方（formulation)。容器25、26 谷、内、’二由電線連接至電壓計（未示）之第一參考電極8和第 一參考電極9。 圖4係一沉積單元的概要圖。陽極5係藉由一惰性陽極吊 孤作成°亥&性&極吊監係由一隔板（diaphragm)(本文未示） 所％繞且使金屬舉例以彈丸（sh〇t)或子彈的形式維 持/儿積~極5係置於貯槽2 0的外側。該等導管2 9係經由屏 敝物28耦接至貯槽2〇内。屏蔽物28係當作虛擬陽極。第一 參考電極8係鄰近陽極5而置。第二參考電極9係同樣地鄰近 丢極1而置陰極1與第二參考電極9之間、第二參考電極9 與第一參考電極8之間以及第一參考電極8與陽極5之間的 電麼係分別使用電壓計16、15、14予以量測。貯槽2〇係以 電解質流體2 2予以完全填充。 86575 -18- 1257961 由實際運作所執行的測試顯示沉積在陰極丨上之金 萄里疋不足夠的。同時，儘管 H皇一 ^、、口的電壓為20伏特，與 又广貝早兀（在僅有2至3伏特時為10安培）相比較，在陰 块Μ陽極5之間所量測到的電流非常小，僅有大約_毫: ° ° 5亥等理由舉例因而已經： L介於陰極1與電解質流體22之間之不足電性 2.導管29之分裂， ’ 3·介於陽極5與電解質流體22之間之不足電性接觸 4.流經導管29之不足電解質。 俜Γ=::發明之量測裝置時，”該量測裝置在此 纟j I極8、9和電壓計14、15、16所構成.，底下 ° ° 本發明而同時得到，致使缺陷發現成為可能： 在陰極1與第二參考電極9之間，一大約〇 5伏特在由 上穩定之電壓係使用電壓計16予以量測。介於兩參考電極8 、9之間由電壓計15所量測的電壓在時間軸上係穩定為w 之下"於第一參考電極8與陽極5之間的電壓 概疋1 8.5伏特且隨時間以整個電壓變動。 這些理由容許不考慮(dismiss)前述理由1、2和4。問題可 藉由改良於陽極5與電解質流體2 2之間的轉變形成之+ i 接觸予以消除。發現環繞陽極吊藍而置之二 質流體中變溼。 丹&电角午 電解銅浴22係用於將一銅層丨冗 晶圓1具有一厚度大概1〇〇奈米之鋼晶種 阻層予以被覆 在又一實施例中，— 一半導體晶圓1上 層。銅晶種層係以一具有導電孔和渠道的光 86575 -19- 1257961 ，其中導電孔和渠道使銅晶種層曝露。銅浴22包含硫酸鋼 、硫酸和微量氯化鈉以及一般用於將物理機械特性最佳化 的添加物。浴22係以一如圖4所示之貯槽設計運作在一沉積 貯槽2 0内陽極5係不可溶解的，由一種含鈦之擴張金屬片 所構成，以貴金屬（例如鉑）使其活化。為了在浴U中維持 名義上的銅離子濃度，鋼片係在與貯槽20呈流體連接之分 離容器(本文未示)中分解的。為了促進銅分解，浴22亦含 有鐵（π)和鐵（111)成分。一適用於達成本目的的浴係舉例1 明在 De 199 15 146 C1 中。 在晶圓1匕經由帶引而與銅浴22接觸之後再加上經過_ u寸疋的閒置時間（idle time)，電流切換成開啟而使晶圓1 金屬化。在將電流切換成開啟之前，銅晶種層冒著風險進 灯姓刻’其方式係藉助於銅電鑛浴22或更具體地係藉由^ 2”之鐵_離子成分。為了這個理由，電解在銅晶㈣ 於第一次銅沉積之前至少部分分解的情況下是一個問題。 6電解係由一流動於晶圓丨與陽極5之間的電解電流所影響 ★王之銅沈積初始化可藉由在時間轴上量測晶圓1與參考 極9之間的電壓予以和县士 苹工易地判斷，以便確定晶圓1是否發 生安全溼化且一夠厚 曰括段θ 钔日日種層疋否仍呈現於晶圓1之表 面。若電壓經判斷並非名：^ # 4 呵卫非在預期的數值範® π，則將得到有 缺陷的電鍍。 此外’得以量測介於晶盘 + ; 一 >考龟極9之間的電壓。在 2個電鍍製程期間實施量測 對日日®1達到一經過界定 位控制。此亦在整個^ 銅电鍍製程期間擔保製程安全性 86575 -20- 1257961 ’其令該整個銅電鍍製程包含對晶圓1之浸泡和澄化之方法 步驟。結果是在—合適之電壓供給至晶圓i的情況下得以避 免晶種層㈣。在這些條件下，晶圓^之渔化週期得以最佳 化，亦即延伸。 同時’亦發現處理係受到陽極5之不確定狀況 (卿。nd⑽bie conditic)n)所影響。結果是電鑛速率太高將導 電鍵冷22中之材料運送呈速率確定⑽⑼對鐵即）之反 幻。這會導致晶圓電解並從而於陽極5產生氧氣泡。同時 :陽广電位經量測而更動(shm)。在有利的條件下，此更動 係精由量測陽極5與參考電極8之間的電壓予以债測。因此 丄猎由確定-落於正常範圍外之電壓，處理參數可經過適 吾调整以防止有缺陷之處理。 因此：、结果是可在所提及之電壓和鉗制電壓偏離正常範 的障况TW貞測到由具有缺陷之陽極及/或陰極製程所導 致的處理缺陷。僅藉由同時量測這些電壓及介於晶圓!與陽 極5之間的鉗制電壓，可找到缺陷的產生原因。 瞭解到本文述及之實施例和具體實施例之目的僅在於描 述且其些微變動及本中請案所說明之特徵組合將建議予2 :人士亚包含在所提發明之精神和範圍内以及附加之申往 專利内。所有在本文詳述之公開文件、專= 專利申請案係合併引用於本文中。 【圖式簡單說明】 本毛明已引用底下附圖作更徹底詳細的說明’其中： 圖1係—位於一半導體基底上之介電質中之架構（渠道、 86575 -21 - 1257961 $電孔）之概要剖面圖， 圖2係一個自呈右炎去兩 八 夕 兒極之陽極和陰極配置中電位差 置 的概要表示圖，其中夂者+托〆 ^ ，考包極係分別鄰近陽極及陰極而 圖3係一沉積單元之概要剖面圖， 間用於電流波動之問題分析。 【圖式代表符號說明】 1 半導體基底（陰極） 2 、 、啟始層（晶種層、電鍍 3 介電層 4 介電層3中之架構 5 陽極 6 電流供給（電壓源） 7 用於鉗制（clamp)電壓 8 第一參考電極 9 弟一參考電極 10 電位差 11 位於陽極5之電壓降 12 電解質22中之電壓降 13 位於陰極1之電壓降 14 ， 15 ， 16 電壓計 20 貯槽 21 流體位準 22 電解質流體 沉積期 86575 -22， 1257961 23，24 毛細管 25，26 參考電極容器 27 電線 28 屏蔽物（虛擬陽極） 29 導管 U 鉗制電壓 86575