TWI589734B - 電鍍設備用之交叉流歧管 - Google Patents

Description

電鍍設備用之交叉流歧管 【相關申請案之交互參照】

本申請案為提申於2011年6月29日且名為「CONTROL OF ELECTROLYTE HYDRODYNAMICS FOR EFFICIENT MASS TRANSFER DURING ELECTROPLATING」的美國專利申請案第13/172,642號(代理人卷號NOVLP367)之部份延續案，該申請案主張先前之提申於2010年10月21日且名為「FLOW DIVERTERS AND FLOW SHAPING PLATES FOR ELECTROPLATING CELLS」的美國臨時專利申請案第61/405,608號(代理人卷號NOVLP396P)、提申於2010年8月18日且名為「HIGH FLOW RATE PROCESSING FOR WAFER LEVEL PACKAGING」的美國臨時專利申請案第61/374,911號(代理人卷號NOVLP367P)、及提申於2010年7月2日且名為「ANGLED HRVA」的美國臨時專利申請案第61/361,333號(代理人卷號NOVLP366P)之權利，其每一者皆以其整體且針對所有目的而於此併入作為參考，再者，本申請案主張先前之提申於2012年5月14日且名為「CROSS FLOW MANIFOLD FOR ELECTROPLATING APPARATUS」的美國臨時專利申請案第61/646,598號(代理人卷號NOVLP367X1P)之權利，其係以其整體且針對所有目的而於此併入。本申請案可包含與以下專利申請案共通的特徵：提申於2012年12月12日且名為「ENHANCEMENT OF ELECTROLYTE HYDRODYNAMICS FOR EFFICIENT MASS TRANSFER DURING ELECTROPLATING」的美國臨時專利申請案第61/736,499號(代理人卷號LAMRP015P)。這些申請案之每一者係以其整體且針對所有目的而於此併入作為參考。

所揭露的實施例係關於在電鍍中控制電解質流體動力的方法與設備。尤其，在此所述之方法與設備特別有效用於將金屬電鍍到半導 體晶圓基板上，如寬度小於如約50μm的小型微凸塊特徵部(如銅、鎳、錫及錫合金焊料)與銅矽貫穿孔(TSV)特徵部的貫穿光阻電鍍。

現代積體電路製造中，電化學沉積處理是行之有效的。在二十一世紀早期對於從鋁轉換到銅的金屬線互連線驅使對於更趨複雜的電沉積處理與電鍍工具的需求。此複雜性許多係因應裝置金屬化層中更小的電流載運線路而形成。這些銅線係藉由在通常稱為「鑲嵌」處理(預鈍化金屬化)的方法中電鍍金屬至非常薄、具高縱橫比的溝槽與貫穿孔中而形成。

目前電化學沉積已能滿足通常提及為晶圓級封裝(WLP)與矽貫穿孔(TSV)電連接技術之複雜封裝與多晶片互連線技術的商業需要。這些技術本身負有相當挑戰，部分因為通常較大的特徵部尺寸(相較於前端製程(FEOL)互連線)與高縱橫比。

依據封裝特徵部的種類與應用(如貫穿晶片連接TSV、互連線重分配構線、或板上晶片或晶片結合，如覆晶柱)，現今技術中，電鍍的特徵部通常大於約2微米，且其主要維度通常約5-100微米(如銅柱可為約50微米)。對於如電力匯流排的某些晶片上結構而言，欲電鍍的特徵部可以大於100微米。WLP特徵部的縱橫比通常為約1：1(高比寬)或更低，然而其範圍可高至約2：1等，而TSV結構可具有非常高的縱橫比(如約20：1之範圍)。

WLP結構尺寸從100-200μm縮小至小於50μm時會產生一些特殊問題，因為在此尺寸下，流體動力與質傳的邊界層幾乎相等。對於先前世代的大特徵部而言，輸送入特徵部的流體與質量由流場一般貫穿入特徵部來實施，但特徵部較小時，流漩渦與滯流的形成可抑制成長中特徵部內質量傳遞的速率與均勻性兩者。因此，便需要新的在更小「微凸塊」與TSV特徵部內產生均勻的質量傳遞之方法。

再者，純擴散處理的時間常數(1D擴散平衡時間常數)隨特徵部深度L與擴散常數D變化：

假設金屬離子擴散係數為一合理均值(如5x10^-6cm²/sec)，相對大的FEOL 0.3μm深鑲嵌特徵部將具有僅約0.1msec的時間常數，但WLP凸塊 的50μm深TSV將具有數秒的時間常數。

不僅特徵部尺寸，電鍍速度也會將WLP與TSV應用與鑲嵌應用區別開來。對於許多WLP應用，依所電鍍的金屬(如銅、鎳、金、銀焊料等)，一方面的製造及成本需求與與另一方面的技術需求及技術困難度之間具有平衡點(如具有晶圓圖案變化度之資本產能及例如晶粒內與特徵部目標內之晶圓需求的目標)。以銅而言，此平衡通常在至少約2微米/分鐘、且通常至少約3-4微米/分鐘或更高之速率下達成。至於錫電鍍，需要電鍍率大於約3μm/分鐘，且對於某些應用需要至少約7微米/分鐘。至於鎳與閃鍍金(如低濃度金閃鍍膜層)，電鍍率可介於約0.1至1μm/分鐘之間。在這些金屬相對較高電鍍率的設定下，將電解質中金屬離子有效質傳到電鍍表面是很重要的。

特定實施例中，電鍍必須以高度均勻的方式在晶圓整體表面執行，以達以下三種情況之良好的電鍍均勻性：「晶圓內」(WIW，為WIthin a Wafer的縮寫)，「特定晶粒之所有特徵部整體內及之間」(WID，為WIthin and among all the features of a particular Die的縮寫)，及「個別特徵部本身內」(WIF，為WIthin the individual Features themselves的縮寫)。WLP與TSV應用的高電鍍率對於電沉積層的均勻性造成挑戰。對於各種WLP應用，電鍍必須沿晶圓表面徑向顯現最高約5%半範圍(half range)變化(稱作WIW不均勻性，在晶圓直徑範圍之複數位置，測量一晶粒中的單一特徵部類型)。近乎同樣挑戰性之需求為均勻沉積(厚度與形狀)不同尺寸(如特徵部直徑)或者不同特徵部密度(如晶粒陣列中間的獨立或嵌入特徵部)的各種特徵部。此效能規格通常稱為WID不均勻性。WID不均勻性係測量為以上述各種特徵部類型的局部變化(如小於5%半範圍)相對於在晶圓上特定晶粒位置(如半徑中間、中心或邊緣)之特定晶粒內平均特徵部高度或其他維度。

最後的挑戰性需求是內部特徵部形狀的概括控制。在無適當流動與質傳對流控制之情況下，在電鍍之後，一線或柱可在二或三維以凸出、平坦或凹入其中一方式達到傾斜(如馬鞍狀或穹頂狀)，而平坦形狀是較佳的，雖不總是如此。即使達成這些條件，WLP應用仍必須與習知可能較不昂貴之撿放式單序操作競爭。又而且，用於WLP應用的電化學沉積可牽涉各種非銅金屬，如鉛、錫、錫銀等焊料、及如鎳、金、鈀的其他凸塊下 金屬化材料、以及以上金屬的各種合金，某些合金包括銅。錫銀近共晶合金的電鍍是一種合金的電鍍技術，其使用無鉛銲料代替鉛錫共晶焊料。

本文特定實施例係關於將一或更多材料電鍍到基板上的方法與設備。在許多狀況下，該材料是金屬，基板是半導體晶圓，但實施例不受此限。通常在此實施例使用靠近基板的具通道板，產生於底部由具通道板定義、頂部由基板定義、側部由交叉流限制環定義的交叉流歧管。電鍍期間，流體藉由從具通道板中的通道向上進入交叉流歧管，也從穿過位於交叉流限制環一側上之交叉流側入口部橫向進入交叉流歧管。流的路徑在交叉流歧管中結合，從位於交叉流入口部相對側的交叉流出口部離開。這些結合的流路徑促使改善了電鍍均勻性。

在此實施例的一態樣中，一設備包括：(a)電鍍腔室，用以在將金屬電鍍到實質平坦基板上時容納電解質與陽極；(b)基板固持部，用以固持實質平坦基板，俾使基板的電鍍面在電鍍期間與陽極隔開；(c)抗離子元件，包括以約10mm或更小的空隙與基板電鍍面隔開的面向基板表面，其中電鍍期間抗離子元件與基板電鍍面至少共延伸，且其中抗離子元件用以在電鍍期間將離子傳輸穿過抗離子元件；(d)通往空隙的入口部，用以將電解質導入空隙；及(e)通往空隙的出口部，用以接收流動於空隙中的電解質，其中入口部與出口部在電鍍期間位於基板電鍍面上接近方位角相對之周圍位置，且其中入口部與出口部用以在空隙中產生交叉流動電解質，以在電鍍期間在基板電鍍面上產生或維持剪力。某些實施方式中，設備的入口部區分為二或更多不同方位角區段，且設備亦包括用以獨立控制流至入口部之不同方位角區段的電解質量的機構。

特定實施例中，抗離子元件具有特定屬性。例如，某些狀況中，抗離子元件的多孔率為約1-10%(如約2-5%)。抗離子元件亦可包括電解質可在電鍍期間流經過之至少約1000(如至少約3000或至少約5000或至少約6000或至少約9000)個路徑。此等路徑可用以將電解質以在穿過抗離子元件之路徑出口部至少約3cm/s(如至少約5cm/s或至少約10cm/s)的速度輸送向基板。許多狀況下，抗離子元件用以在電鍍期間對接近基板的電場塑形並控制電解質流特性。

前述設備亦可包括位於抗離子元件之下表面下方的下歧管區域，其中該下表面背向基板固持部。某些實施例中，設備包括中央電解質腔室及一或多個用以將電解質從中央電解質腔室輸送至入口部與下歧管區域兩者的進給通道。多個例子中可用幫浦來輸送電解質至及/或自中央電解質腔室。某些實施例中，幫浦與入口部用以在空隙中以至少約3cm/s(如至少約5cm/s或至少約10cm/s或至少約15cm/s或至少約20cm/s)的交叉流速度輸送電解質越過基板電鍍面上之一中心點。

各種實施方式中，設備包括流體耦合至入口部的交叉流注入歧管，其可由抗離子元件的空腔來至少部分定義出。導流元件可在某些實施例中設於空隙中，導流元件可用以使電解質從入口部以實質線性流動路徑的方式流至出口部。在某些例子中，導流元件是位於入口部下游的分隔件/片並用以將流動電解質在空隙中區分為相鄰的流線。

特定實施例包括流限制環，其可設於抗離子元件的周圍部分上方。流限制環幫助對基板面上的交叉流塑形。在使用交叉流限制環的例子中，可將墊片設於抗離子元件與流限制環之間。墊片有助於良好密封。各種實施例中可用膜框架來支撐膜。膜可將電鍍腔室區分為陰極腔室與陽極腔室。各種實施方式中，將堰牆設於空隙徑向朝外之處，其用以接收流經出口部的電解質。設備亦可包括用以在電鍍期間旋轉基板及/或基板固持部的機構。某些例子中，抗離子元件在電鍍期間與基板平行或實質平行。

入口部可在某些實施例中接近基板電鍍面的周圍延展成弧形。某些實施中，入口部在約90-180度之間延伸弧形(如約120-170度之間或約140-150度之間)。特定實施例中，入口部延展的弧約90度，另一實施例中，約120度。某些實施例中，入口部區分為複數個不同方位角區段。入口部此等不同方位角區段可由複數個電解質進給部或進給入口部進給。某些實施中，設備亦可包括一或更多個流控制元件設計來或用以獨立控制流入不同電解質進給入口部的電解質體積流量。流控制元件可包括位於一或更多電解質流路徑上的壓縮元件。某些情況中壓縮元件是棒。

在此處實施例的另一態樣中，提供一電鍍基板的方法。此方法可包括(a)自基板固持部接收實質平坦基板，其中曝露出基板之電鍍面，且其中基板固持部用以固持基板使在電鍍期間基板電鍍面與陽極分開；(b) 浸漬基板於電解質中，其中約10mm或更小的空隙形成在基板電鍍面與抗離子元件的上表面之間，其中抗離子元件與基板電鍍面至少共延伸，且其中抗離子元件用以於電鍍期間供應離子傳輸通過抗離子元件；(c)用以下二種方式流動電解質而使其接觸基板固持部中的基板：(i)自側入口部進入空隙並自側出口部離開；及(ii)從抗離子元件下方穿過抗離子元件進入空隙並自側出口部離開，其中入口部與出口部位於接近基板電鍍面上相對方位角的周圍位置，且其中入口部與出口部設計來或用以於電鍍期間於空隙中產生交叉流電解質；(d)旋轉基板；及(e)在如步驟(c)流動電解質時將材料電鍍到基板電鍍面上。入口部可區分為二或更多不同方位角且流體上分離的區段，且至不同方位角區段之電解質流可受獨立控制。某些狀況中入口部的至少二區段接收不同電解質流量。

某些實施例中，步驟(c)的流動電解質包括電鍍期間以至少3cm/s(如至少約5cm/s或至少約10cm/s或至少約20cm/s)的交叉流速度流動電解質經過接近或位於基板電鍍面上的中心點。在此等或其他實施例中，電解質可以至少約3cm/s(如至少約5cm/s或至少約10cm/s)的速度離開抗離子元件。

某些實施例中側出口部可區分為二或更多不同方位角側出口部區段。本方法亦包括以不同流量流動電解質經過至少二個不同方角出口部區段。特定實施中，步驟(c)(ii)的流動電解質包括流動電解質使其撞擊到基板電鍍面上。某些狀況中，導流元件可設於空隙。導流元件可使電解質以實質線性方式從側入口部流至側出口部。某些狀況中，這些導流元件是分隔件/片。這些片可位於側入口部下游或其至少部分下游。流入空隙的總電解質流量可以是某些情況為約1-60L/分(如約6-60L/分之間或約5-25L/分之間或約15-25L/分之間)。在一實施例中，流入空隙的整體流量約為12L/分。另一實施例中，此流量約為20L/分。

這些與其他技術特徵將參閱相關圖式於以下說明。

100‧‧‧晶圓固持與定位設備

101‧‧‧組件

102‧‧‧杯體

103‧‧‧錐體

104‧‧‧支柱

105‧‧‧頂板

106‧‧‧轉軸

107‧‧‧馬達

109‧‧‧托架

111‧‧‧晶圓固持部

113‧‧‧驅動氣缸

115‧‧‧第一板

117‧‧‧第二板

119、121‧‧‧樞軸關節

142‧‧‧前端

143‧‧‧密封部

145‧‧‧晶圓

149‧‧‧密封部

150‧‧‧電鍍設備

155‧‧‧電鍍池

160‧‧‧陽極

170‧‧‧具通道抗離子元件

175‧‧‧電解質

202‧‧‧膜

206‧‧‧具通道抗離子板

208‧‧‧歧管

210‧‧‧限制環

218‧‧‧繫件

222‧‧‧歧管

226‧‧‧歧管

234‧‧‧出口埠

238‧‧‧墊片

242‧‧‧噴淋頭

246‧‧‧分配孔

250‧‧‧交叉流起始結構

254‧‧‧杯體

258、262‧‧‧通道

266‧‧‧引導片

270‧‧‧流體調整棒

274‧‧‧膜框架

278‧‧‧螺絲孔

282‧‧‧堰牆

315‧‧‧轉向器

410‧‧‧塑流板

700‧‧‧電鍍池

705‧‧‧塑流板

710、710a、710b‧‧‧入口流埠

720‧‧‧阻障板

725‧‧‧電鍍設備

735‧‧‧支撐件

740‧‧‧膜

750‧‧‧轉向器

圖1A繪示用以電化學式處理半導體晶圓之基板固持與定位設備的立體圖。

圖1B繪示包括錐體與杯體之基板固持組件的一部份的截面 圖。

圖1C繪示可用於實施在此實施例之電鍍池的簡圖。

圖1D-J繪示可用來強化基板面上交叉流的各種電鍍設備實施例，以及當實施此等實施例時所達到之流動力的俯視圖。

圖2繪示根據在此揭露之特定實施例之陰極腔室中通常具備的電鍍設備的各種零部件的爆炸圖。

圖3A繪示根據此處特定實施例之交叉流側入口部及其周圍硬體的近視圖。

圖3B繪示根據所揭各種實施例之交叉流出口部、CIRP歧管入口部與周圍硬體的近視圖。

圖4繪示圖3A-B中電鍍設備各零部件的截面圖。

圖5繪示根據特定實施例分成6個個別區段的交叉流注入歧管與噴淋頭。

圖6繪示根據此處實施例之CIRP與相關硬體的俯視圖，特別強調交叉流的入口部側。

圖7繪示根據所揭各種實施例顯示交叉流歧管之入口部與出口部側的CIRP與相關硬體的概略俯視圖。

圖8A-B繪示根據若干實施例之最初(圖8A)與修正(圖8B)的交叉流入口部區域設計。

圖9繪示CIRP被流限制環部分覆蓋並由框架支撐的實施例。

圖10繪示厚度vs晶圓位置的圖表，顯示出不使用交叉流側入口部時產生的中心至邊緣不均勻性。

圖11繪示厚度vs晶圓位置的圖表，顯示使用交叉流側入口部時可達到之中心至邊緣均勻性的改善。

圖12繪示厚度vs晶圓位置的各種圖表，顯示使用交叉流側入口部時可達到之特徵部形狀均勻性的改善。

圖13是不使用交叉流側入口部之情況下的凸塊組成(銀百分比)vs晶圓位置的圖表。

圖14A顯示不使用側入口部時CIRP與流限制環的概略俯視圖。

圖14B是根據在此揭示之各種實施例之CIRP、流限制環、交叉流側入口部的概略俯視圖。

圖15A-B分別繪示通過圖14A-B中所示之設備的交叉流歧管之交叉流。

圖16A-B分別繪示模擬結果顯示圖14A-B中所示之設備在電鍍於接近基板之一平面期間之交叉流速度。

圖17A-B分別繪示圖14A-B中所示設備在電鍍期間的水平交叉流速度vs晶圓位置的圖表。

圖18A-B表示模擬結果，其顯示沒有電鍍流體輸送經過交叉流側入口部時(18A)以及特定量的電鍍流體輸送經過交叉流側入口部時(18B)在不同基板部分上所達到的交叉流速度。

圖19A-B表示對於其中沒有流體輸送經過交叉流側入口部(18A)與其中一定量流體輸送經過交叉流側入口部(18B)案例下的靜態壓印試驗結果。

圖20為顯示流量vs交叉流噴淋頭壓力的圖表，其中各線之產生係利用不同組合之流體調整棒來限制朝交叉流注入歧管/噴淋頭、或CIRP歧管/CIRP的流動。

圖21A-B繪示二個不同限制環/交叉流側入口部設計下於交叉流歧管中流動的y速度(朝向晶圓速度)的模擬結果。

圖21C繪示圖21A所示之交叉流歧管案例中所達到之流圖案的模擬結果。

圖22A-B繪示模擬結果顯示出二個不同噴淋頭孔的配置下交叉流的速度。

在此應用中，「半導體晶圓」、「晶圓」、「基板」、「晶圓基板」及「部分製造之積體電路」係可互換地使用。習知本技術領域者當瞭解「部分製造之積體電路」可指對其進行之積體電路製造任何階段下的矽晶圓。以下說明假設本發明實施於晶圓上。通常，半導體晶圓直徑為200、300或450mm。但本發明不限於此。工作件可以有各種形狀、尺寸、材料。除了半導體晶圓外，可享受到本發明好處的其他工作件包括如印刷電路板等的各 種物件。

下述中，為了使在此呈現之實施例更能被了解，而提出了各種具體細節。實施例可在不具有部分或全部的這些細節之情況下實施。其他情況下，熟知的操作不再詳述，以避免不必要地混淆本發明。雖實施例以特定方式敘述，但其不限制本發明。

在此說明的是將一或更多材料電鍍到基板上的設備與方法。實施例係大致上於基板是半導體晶圓的情況下說明；但本發明不受此限制。

所揭露的實施例包括用以在電鍍期間控制電解質流體動力而得到高度均勻電鍍層的電鍍設備及其方法。特定實施中，所揭露實施例運用產生撞擊流(朝向或垂直於工作件表面的流)與剪切流(有時稱作「交叉流」、或具有與工作件表面平行之速度的流)之結合的方法與設備。

一實施例中，電鍍設備包括以下特徵：(a)電鍍腔室，用以在將金屬電鍍到實質平坦基板上時容納電解質與陽極；(b)基板固持部，用以固持實質平坦基板，俾使基板的電鍍表面在電鍍期間與陽極分離；(c)具通道抗離子元件，包括在電鍍期間與基板電鍍面實質平行且分離的朝向基板表面，具通道抗離子元件包括多個互不連通之通道，其中互不連通之通道容許電鍍期間輸送電解質穿過該元件；及(d)剪力(交叉流)產生及/或施加機構，產生或施加剪力於在基板電鍍面流動的電解質。雖然晶圓實質平坦，其亦通常具有一或多個微溝槽，且可具有一或多個表面部分被罩住而免於曝露於電解質。各種實施例中，該設備亦包括旋轉基板及/或具通道抗離子元件同時使電解質在電鍍池中朝基板電鍍面方向流動的機構。

特定實施中，施加交叉流的機構是一入口部，例如，其具有適當的導流與配流裝置設於或接近於具通道抗離子元件的周邊。入口部導引交叉流動陰極電解質沿著具通道抗離子元件的面朝基板表面流動。入口部在方位角上不對稱，部分沿著具通道抗離子元件的圓周，且具有一或更多的間隙，並在電鍍期間定義出在具通道抗離子元件與實質平坦基板之間的交叉流注入歧管。其他元件可選擇性地提供來與交叉流注入歧管共同運作。這些元件可包括交叉流注入配流噴淋頭及交叉流限制環，其二者於下連同圖式進一步說明。

特定實施例中，該設備用以在電鍍期間使電解質的流動為朝向或垂直於基板電鍍面，以產生從具通道抗離子元件的孔洞離開之至少約3cm/s(如至少約5cm/s或至少約10cm/s)的平均流速。特定實施例中，該設備用以在產生經過基板電鍍面之中心點的為約3cm/s或更高(如約5cm/s或更高、約10cm/s或更高、或約20cm/s或更高)之平均橫向電解質速度的特定條件下操作。特定實施例中，這些流量(即離開抗離子元件孔洞的流量與經過基板電鍍面的流量)係適用在採用約20L/分之整體電解質流量及約為12吋直徑之基板的電鍍池中。在此之實施例可用各種基板尺寸。某些狀況下，基板具有約200mm、約300mm或約450mm之直徑。再者，在此實施例可在大範圍的整體流速下實施。特定實施例中，整體電解質流量約介於1-60L/分、約6-60L/分、約5-25L/分或約15-25L/分。電鍍期間所達之流量可被特定硬體限制所侷限，如所用幫浦的尺寸與容量。習知技藝者當瞭解在此所述之流量在所揭露技藝利用更大幫浦加以實施時可以更高。

某些實施例中，電鍍設備包含分開的陽極與陰極腔室，其中兩腔室中各者有不同的電解質組成、電解質循環迴圈及/或流體動力。離子可穿透膜可用來抑制二腔室之間一或更多成分的直接對流傳遞(由流導致之質量移動)並維持腔室間所欲的分離。膜可阻擋大量電解質流，並排除如有機添加劑之特定物種而容許如正離子之離子傳輸。某些實施例中，膜含有DuPont的NAFION^TM或相關的離子選擇性聚合物。其他狀況下，膜不包含離子交換材料，而是包括微孔材料。一般上，陰極腔室的電解質稱作「陰極電解質」，陽極腔室的電解質稱作「陽極電解質」。通常，陽極電解質與陰極電解質有不同的組成，陽極電解質含有少許或不含有電鍍添加劑(如加速劑、抑制劑及/或平衡劑)，陰極電解質含有相當濃度的此等添加劑。二腔室裡金屬離子與酸的濃度通常不同。有關含有分開之陽極腔室的電鍍設備的範例，參見在此全部援引加入的2000/11/3申請之美國專利第6,527,920號(代理人卷號NOVLP007)、2002/08/27申請之第6,821,407號(代理人卷號NOVLP048)及2009/12/17申請之第8,262,871號(代理人卷號NOVLP308)。

某些實施例中，陽極膜不需要包含離子交換材料。某些例子，膜以如由美國麻州Wilminton的Koch Membrane所製之聚醚(polyethersulfone)的微孔材料製成。此類膜尤其最適用於如錫銀電鍍與金電 鍍之惰性陽極應用，但亦可用於如鎳電鍍之可溶陽極應用，。

特定實施例中，且如本文更詳述，陰極電解質注入一歧管區域，以下稱作「CIRP歧管區域」，其中電解質進給、留積後實質均勻地經由CIRP的各種互不連通通道直接朝晶圓表面配送。

下述中，當提及實施例的「頂部」或「底部」特徵部(或其他類似字眼如「上」與「下」特徵部等)或元件時，用語「頂部」及「底部」僅因方便敘述而使用，其僅代表本發明單一參照或實施狀態。其他配置亦為可行，如頂部與底部元件在重力方向上相反及/或頂部與底部元件變成左與右或右與左元件。

雖然在此所述之某些態樣可用各種電鍍設備，但為了簡明清楚描述，大部分範例係關於晶圓面朝下的「噴泉式」電鍍設備。此等設備中，欲電鍍的工作件(通常是在此所呈現範例中的半導體晶圓)通常呈現實質水平定向(某些狀況下，在整個電鍍過程或其一部分過程中，與真正水平可有幾度差異)，且在電鍍期間可被驅動來旋轉，產生通常是垂直向上的對流圖案。從晶圓中心到邊緣的撞擊流質量的整合、以及旋轉晶圓之邊緣相較於中心固有較高的角速度，產生了徑向上增加的剪切(平行於晶圓)流速。噴泉式電鍍池/設備的一個例子是美國加州San Jose的Novellus Systems,Inc.生產且販售的Sabre® Electroplating System。此外，噴泉式電鍍系統可參見全部援引加入的2001/8/10申請之美國專利第6,800,187號(代理人卷號NOVLP020)與2008/11/7申請之第8,308,931號(代理人卷號NOVLP299)。

欲電鍍的基板通常是平坦或實質平坦的。如此處所用，具有溝槽、穿孔、光阻圖案等特徵部的基板被認為是實質平坦。通常此等特徵部是微觀尺寸的，但不一定皆如此。許多實施例中，基板一或多個表面部分可以被罩住而免於曝露於電解質。

以下圖1A與1B提供了概括非限制性的說明，以協助了解在此揭露之設備與方法。圖1A繪有用於電化學處理半導體晶圓之晶圓固持與定位設備100的立體圖。設備100包括晶圓接合元件(有時稱作「抓斗」(clamshell)元件)。真正抓斗包括杯體102與錐體103，使壓力施加於晶圓與密封部之間，藉此將晶圓固定於杯體中。

杯體102由連接到頂板105的支柱104支撐。統稱作組件101的 此組件(102-105)係透過轉軸106由馬達107驅動。馬達107接附到裝設托架109。轉軸106將轉矩傳輸到晶圓(本圖未繪示)以容許電鍍期間的旋轉。轉軸106中的氣缸(未繪示)亦在杯體與錐體103之間提供垂直力，以在晶圓與容納於杯體內的密封元件(唇密封件)之間產生密封。為了說明，包括元件102-109的組件統稱為晶圓固持部111。但注意到，「晶圓固持部」的概念通常延伸到與晶圓接合並容許其移動與定位的元件組合及次組合。

傾斜組件包括滑動連接到第二板117的第一板115，傾斜組件連接到裝設托架109。驅動氣缸113分別在樞軸關節119與121連接到板115與板117。因此，驅動氣缸113供力將板115(且及晶圓固持部111)滑動過板117。晶圓固持部111的末端(即裝設托架109)沿著定義板115與117之間接觸區域的弧形路徑(未繪示)移動，且因此晶圓固持部111的近端(即杯體與錐體組件)在虛擬關節上傾斜。此使晶圓以傾斜角度進入電鍍池。

整個設備100由另一致動器(未繪示)垂直升起或降下以將晶圓固持部111的近端浸漬與電鍍溶液中。因此，二元件定位機構針對晶圓提供沿著軌跡垂直於電解質的垂直移動及容許從水平定位(平行於電解質表面)偏移的傾斜移動(傾斜晶圓浸漬能力)。關於設備100更詳細的移動能力與相關硬體的說明，參見援引加入於此的2001/5/31申請，2003/4/22頒證之美國專利第6,551,487號(代理人卷號NOVLP022)。

注意到，設備100通常與具有電鍍腔室的特定電鍍池一同使用，該電鍍腔室容設陽極(如銅陽極或非金屬惰性陽極)與電解質。電鍍池亦可包括管路或管路連接來在電鍍池中循環電解質一且朝向欲電鍍的工作件。其亦可包括設計成在陽極室與陰極室中維持不同的電解質化學物之膜或其他間隔物。一實施例中，使用一膜來定義陽極腔室，其容納實質不含抑制劑、加速劑或其他有機電鍍添加劑的電解質，或在另一實施例中，其中的陽極電解質與陰極電解質的無機電鍍組成實質不同。亦可選擇性地設置利用實體裝置(如包括閥的直接幫浦或溢流槽)用來將陽極電解質傳遞到陰極電解質或主要電鍍池的裝置。

以下敘述提供抓斗元件的杯體與錐體組件之更多細節。圖1B繪示組件100的包含錐體103與杯體102的部分101的截面圖。應注意本圖並非真實呈現杯體與錐體產品組件，而是簡化過後用以說明的圖。杯體102經 由支柱104由頂板105支撐，支柱104經由螺釘108接附。通常，杯體102提供晶圓145放置的支撐部。其包括一開口，來自電鍍池的電解質通過該開口而接觸晶圓。注意到晶圓145有發生電鍍的前端142。晶圓145的周圍部放置於杯體102上。電鍍期間錐體103下壓晶圓的背側，以將晶圓固持於定位。

為了將晶圓載入組件101，利用轉軸106將錐體103從所繪示的位置提升直到接觸頂板105。從此位置，產生杯體與錐體之間晶圓145可插入的空隙，且因此晶圓載入杯體。如圖，接著錐體103下降以與晶圓接合使其抵著杯體102的邊緣，並與沿著晶圓外邊緣部、徑向超越唇密封部143的一組電性接觸件(圖1B未繪示)咬合。

轉軸106傳輸使錐體103接合晶圓145的垂直力與旋轉組件101的力矩兩者。這些被傳輸的力由圖1B中的箭頭表示。注意到晶圓電鍍通常在晶圓旋轉時發生(如圖1B中上方的虛線表示)。

杯體102具有可壓縮唇密封部143，唇密封部143在錐體103與晶圓145接合時形成液密密封。來自錐體與晶圓的垂直力壓縮唇密封部143以形成液密密封。唇密封避免電解質接觸到晶圓145的背側，並避免其接觸設備101的敏感元件。亦可有密封部座落於杯體與晶圓的界面之間，形成液密密封以進一步保護晶圓145的背側(未繪示)。

錐體103亦包括密封部149。如圖，密封部149在接合時位於錐體103邊緣及杯體上區域附近。此亦保護晶圓145的背側免於接觸到可能從杯體上方進入抓斗的電解質。密封部149可固定於錐體或杯體，且其可以是單一密封部或多重構件密封部。

在開始電鍍時，錐體103升起高過杯體102，且晶圓145導入組件102。當晶圓開始進入杯體102時(通常由機器手臂操作)，其前側142輕置於唇密封部143。電鍍期間，組件101旋轉以協助達成均勻電鍍。後續圖中，組件101以更為概略形式表示，且關於用以電鍍期間在晶圓電鍍表面142控制電解質的流體動力的元件。據此，以下概說工作件的質傳與流體剪切。

如圖1C所示，電鍍設備150包括容納陽極160的電鍍池155。此範例中，電解質175經由陽極中心開口流入池155，且電解質通過具通道抗離子元件170，該元件170具有垂直定向(非交錯)的貫穿孔，電解質流穿過貫穿孔而後撞擊晶圓145，晶圓係固持於晶圓固持部101中且由晶圓固持部101 定位及位移。如元件170的具通道抗離子元件提供均勻撞擊晶圓電鍍表面的流。根據在此所述特定實施例，使用此種具通道抗離子元件的設備係以促進橫跨晶圓面之高速與高均勻性電鍍(包括在如WLP與TSV應用之高沉積率條件下的電鍍)的形式加以配置及/或操作。所述各種實施例之任何或全部者可用於鑲嵌以及TSV與WLP應用實施。

圖1D-J關於促進橫越受電鍍之基板表面之交叉流的特定技術。與這些圖式相關而加以敘述的各種技術提供了促進交叉流的替代性策略。據此，圖中特定元件為可選擇性的，且並未出現在所有實施例中。

某些實施例中，電解質流埠用以協助橫流本身或其與塑流板與流轉向器之結合。以下各種實施例係相關於與塑流板與轉向器結合來說明，但本發明不受此限。注意到特定實施例中，據信跨越晶圓表面的電解質流向量的大小在出口或間隙附近較大且流過晶圓表面時遞減，在距離出口或間隙最遠處的虛擬腔室內部為最小。如圖1D所示，藉由適當設定的電解質流埠，這些橫流向量的大小在晶圓表面上會較均勻。

圖1E繪示電鍍池700的簡化截面，電鍍池700具有位於電鍍池155內部分浸漬於電解質175的晶圓固持部101。電鍍池700包括例如於此所述者之塑流板705。陽極160位於板705下方。板705上面有流轉向器315。此圖中，流轉向器中的出口或間隙(出口部)位於圖的右側，且因此使橫向流如由最粗的虛線箭頭指示從左流至右。一系列的較小垂直箭頭顯示流穿過板705中的垂直定向貫穿孔。亦位於板705下方的是一系列的電解質入口流埠710，其將電解質引導入板705下的腔室內。此圖中，沒有隔開陽極與陰極腔室的膜，但在不背離本說明精神之情況下，在如此之電鍍池中亦可包括此種膜。

此範例中，流埠710在池155的內壁周圍徑向分散。特定實施例中，為了強化橫越晶圓電鍍表面的橫流，一或更多此類流埠(如位於右手邊的流埠(如圖示))在晶圓、板705與流轉向器315之間所形成之虛擬腔室中的出口或間隙附近受阻擋。用此方式，雖然容許撞擊流穿過板705所有的貫穿孔，但在左側、虛擬腔室中間隙或出口的遠端處的壓力較高，且因此橫越晶圓表面的橫流(此範例中為從左至右的流)被加強。特定實施例中，受阻擋的流埠位於一方位角，其至少等於流轉向器之區段部分的方位角。一特定實施例中，位於塑流板下方的電解質腔室圓周90度方位角區段的電解質流 埠受阻擋。一實施例中，此90度方位角區段對應流轉向器環的開放區段(出口部)。

其他實施例中，一或多個電解質入口流埠配置成有助於流轉向器在出口或間隙之遠處的部分下有較高的壓力(圖1E中以Y標註)。某些狀況下，比起設計電鍍池具有特別配置的電解質入口埠，直接以實體阻擋(如由一或多個關閉閥)所選之入口埠較為簡單且較靈活。此言為真，因為塑流板與相關的流轉向器會因不同所欲電鍍結果而有改變，因此在單一電鍍池中可以改變電解質入口配置是較靈活的。

其他實施例中，不論有無阻擋一或多個電解質入口埠，阻攔壩、阻障板或其他結構皆配置成於流轉向器在出口或間隙遠處的部分下方有助於較高壓力。例如，參照圖1F，阻障板720用以在流轉向器在出口或間隙遠處的部分下方的區域有助於較高壓力(圖7C中以Y指示)。圖1G是不具有晶圓固持部101、流轉向器315或塑流板705之電鍍池155的上視圖，其顯示阻障板720促進來自埠720的電解質流合流於區域Y，因此增加此區域的壓力(如前)。本技術領域通常知識者應了解到實體結構可以若干不同方式加以定向，如具有水平、垂直、傾斜或其他元件來疏導電解質流，以形成所述的較高壓力區域，並因此促進橫流於其中剪切流向量實質均勻之虛擬腔室中橫越晶圓表面。

某些實施例確實包括結合塑流板及流轉向器組件針對橫流強化而配置的電解質入口流埠。圖1H繪示用以將銅電鍍於晶圓145的電鍍設備725之元件的截面，晶圓145係由晶圓固持部101固持、定位與旋轉。設備725包括其為雙腔室池的具有陽極腔室之電鍍池155，該陽極腔室有銅陽極160與陽極電解質。陽極腔室與陰極腔室由被支撐件735支撐的陽離子膜740分隔開，。如於此所述，電鍍設備725包括塑流板410。流轉向器325位於塑流板410上方，並協助產生如於此所述的橫剪切流。陰極電解質經由流埠710通入陰極腔室(位於膜740上方)。如在此所述，陰極電解質從流埠710穿過流板410，產生撞擊流到晶圓145的電鍍表面上。除了陰極電解質流埠710之外，一附加的流埠710a在其出口於流轉向器325的出口或間隙遠處的位置引入陰極電解質。此範例中，流埠710a的出口形成為塑流板410中的通道。此功能性結果為，陰極電解質流直接引入形成於流板與晶圓電鍍表面之間的虛擬 腔室，以強化橫越晶圓表面之橫流，藉此使橫越晶圓(及流板410)之流向量正規化。

圖1I繪示流埠710(由圖1H)的流動圖。如圖1I所示，流埠710a的出口占了流轉向器325內圓周的90度。本技術領域具有通常知識者當瞭解到，埠710a的尺寸、設定與位置可在不背離本發明的範疇下改變。本技術領域具有通常知識者亦會了解到，同等設定可包括使陰極電解質自流轉向器325中的埠或通道及/或與如圖1H所示之通道(流板410中)的結合流出。其他實施例包括流轉向器(下部)側壁(即最接近塑流板頂部表面的側壁)中之一或多個埠，其中該一或多個埠位於流轉向器相對於出口或間隙的部分。圖1J繪示與塑流板410組合的流轉向器750，其中流轉向器750具有將從與流轉向器間隙相對的流轉向器供應電解質的陰極電解質流埠710b。如710a、710b的流埠可相對於晶圓電鍍表面或塑流板上表面在任何角度供應電解質。一或更多流埠可輸送到晶圓表面的撞擊流及/或橫(剪切)流。

如關於圖1H-J所述者的一實施例中，在此描述之塑流板與流轉向器一同使用，其中用以強化橫流(如於此所述)的流埠亦與流板/流轉向器組件一起使用。一實施例中，塑流板的孔具有不均勻之孔分佈，在一實施例中為漩渦式的孔圖案。

詞彙與流路徑

提供眾多圖式以進一步顯示及說明在此揭露的實施例。除其他者外，這些圖包括與所揭示電鍍設備相關之結構元件與流路徑的各種圖。這些元件被賦予特定的名稱/參考編號，其在敘述圖2至22A-B中統一使用。

大部分情況下，以下實施例假設電鍍設備包括一分開的陽極腔室。所述特徵部被容納於包括膜框架274與將陽極腔室從陰極腔室分隔開之膜202的陰極腔室中。任何陽極與陰極腔室數量配置皆可使用。以下實施例中，容納於陰極腔室內的陰極電解質大部分位於交叉流歧管226或具通道抗離子板歧管208或通道258、262中來輸送陰極電解質至此二分開的歧管。

以下說明大多聚焦於控制交叉流歧管226中之陰極電解質。陰極電解質經由以下二個分開的入口點進入交叉流歧管226：(1)具通道抗離子板206中的通道及(2)交叉流起始結構250。經由CIRP 206中的通道抵達交叉 流歧管226的陰極電解質被導向工作件表面，通常朝實質上垂直方向。如此以通道傳輸之陰極電解質可形成撞擊於通常相對具通道板緩慢旋轉(如在約1至30rpm之間)之工作件的表面上之小噴流。相較之下，經由交叉流起始結構250到達交叉流歧管226的陰極電解質被導向實質上平行於工作件的表面。

如上所述，「具通道抗離子板」206(或CIRP，「channeled ionically resistive element」)在電鍍期間位於工作電極(晶圓或基板)與相對電極(陽極)之間，以為了對電場塑形並控制電解質流特性。在此各圖表示具通道抗離子板206相對於所揭設備的其他結構特徵部的相對位置。此抗離子元件206的一範例係描述於之前整體援引加入的申請於2008/11/7美國專利第8,308,931號(代理人卷號NOVLP299)。於此敘述之具通道抗離子板適合用於改善如含有相對低導電性或含有極薄阻抗晶種層晶圓表面上的徑向電鍍均勻度。以下說明具通道元件的特定實施例之進一步實施態樣。

「膜框架」274(有時在其他文件中稱作陽極膜框架)是在某些實施例中用來支撐將陽極腔室與陰極腔室隔開之膜202的結構元件。其可具有其他與在此所述之特定實施例相關的特徵部。特別是，參照圖中的實施例，其可包括將陰極電解質輸送至交叉流歧管226的流通道258與262、以及用以將交叉流動的陰極電解質輸送至交叉流歧管226的噴淋頭242。膜框架274亦可包含一池堰牆(weir wall)282用於決定並調節陰極電解質的最高液面。在此各圖係在有所揭交叉流設備相關的其他結構特徵部背景下繪示的膜框架274。

回到圖2，膜框架274是用以固持膜202的剛性結構元件，膜202通常是負責將陽極腔室與陰極腔室隔開的離子交換膜。如所述，陽極腔室可含有第一組成的電解質，而陰極腔室含有第二組成的電解質。膜框架274亦可包括複數個流體調整棒270(有時稱作流壓縮元件)，其可用來幫助控制輸送至具通道抗離子元件206的流。膜框架274定義了陰極腔室的最底部與陽極腔室的最頂部。所述元件皆位於陽極腔室與陰極腔室膜202上電化學電鍍池的工作件側，其可被視為是陰極腔室的一部份。但應當瞭解，交叉流注入設備的特定實施方式並不使用分開的陽極腔室，因此膜框架274並非必要。

通常位於工作件與膜框架274的是具通道抗離子板206、以及 可各固定於具通道抗離子板206的交叉流墊片238與晶圓交叉流限制環210。更詳細而言，交叉流墊片238可位於CIRP 206的直接上方，且晶圓交叉流限制環210可位於交叉流墊片238上方，並固定於具通道抗離子板206的頂部表面，而實質將墊片238包夾住。在此各圖顯示相對於具通道抗離子板206而設置的交叉流限制環210。

如圖2所示，在本揭露內容之最上方關聯的結構特徵部是工作件或晶圓固持部。特定實施例中，工作件固持部可以是杯體254，其常用於杯體與錐體抓斗式設計，如實施於前述Novellus System的Sabre®電鍍工具之設計。例如，圖2與8A-8B顯示相對於設備其他元件的杯體254的相對定向。

圖3A繪示依據在此揭露之實施例的交叉流入口側的近距離截面圖。圖3B繪示依據在此一實施例的交叉流出口側的近距離截面圖。圖4繪示依據在此特定實施例的顯示入口與出口側兩者的電鍍設備的截面圖。在電鍍處理期間，陰極電解質填充而佔滿介於膜框架274上的膜202頂部與膜框架堰牆282之間的區域。此陰極電解質區域可再區分為三個次區域：1)具通道抗離子板歧管區域208，位於CIRP 206上(針對採用陽極腔室陽離子膜之設計)，且於「分開陽極腔室陽離子膜」202(此元件有時亦稱作下部歧管區域208)之上；2)交叉流歧管區域226，介於晶圓與CIRP 206的上表面之間；3)上池區域或「電解質容納區域」，位於抓斗/杯體254之外，且於池堰牆282(作為膜框架274的一實體部分)之內。當晶圓不浸漬且抓斗/杯體254不位於向下位置時，第二區域與第三區域結合為一區域。

當裝在工作件固持部254中時位於具通道抗離子板206之頂部與工作件底部之間的上述區域(2)含有陰極電解質，且其稱作「交叉流歧管」226。某些實施例中，陰極電解質經由單一入口埠進入陰極腔室。其他實施例中，陰極電解質經過一或多個位於電鍍池其他地方的埠進入陰極腔室。某些情況中，電解池有單一入口部，該入口部在陽極腔室的周圍且切開陽極腔室池壁。此入口部連接至池底的中心陰極電解質入口歧管與陽極腔室。特定揭露的實施例中，主陰極電解質歧管腔室饋給複數個陰極電解質腔室入口孔(如12個陰極腔室入口孔)。各種情況下，這些陰極電解質腔室入口孔分為兩群組：一群組將陰極電解質饋給至交叉流注入歧管222，及第二群組將陰極電解質饋給至CIRP歧管208。圖3B繪示經由通道262饋給CIRP 歧管208的單一入口孔之截面圖。虛線表示流體流動的路徑。

陰極電解質分為二個不同流動路徑或流發生在中心陰極電解質入口歧管(未繪示)中的池的底部。此歧管由連接至池底部的單一管線進給。陰極電解質流從主陰極歧管分為兩個流：12個進給孔中的6個，位於池一側，用來供給自CIRP歧管區域208，最終經由CIRP的不同微通道供應撞擊陰極電解質流。另外6個孔亦從中心陰極電解質入口歧管進給，但引導至交叉流注入歧管222，歧管222接著進給交叉流噴淋頭242的分配孔246(數量可超過100個)。離開交叉流噴淋頭孔246之後，陰極電解質的流向從(a)垂直於晶圓改變到(b)平行於晶圓。此流向改變在流撞擊並受限於交叉流限制環210入口空腔250一表面時發生。最後，進入交叉流歧管區域226時，最初於中心陰極電解質入口歧管中的池底部為分開的兩個陰極電解質流再度合在一起。

圖中的實施例，進入陰極腔室的一部份陰極電解質直接供應到具通道抗離子板歧管208，且一部分直接供應到交叉流注入歧管222。至少一些、且通常但並不總是所有的輸送到具通道抗離子板歧管208並接著到CIRP下表面的陰極電解質穿過板206中的各微通道，並到達交叉流歧管226。由具通道抗離子板206的通道進入交叉流歧管226的陰極電解質以實質垂直指向噴流的形式進入交叉流歧管(某些實施例中，通道係以一角度製成，所以其並非絕對垂直於晶圓表面，如噴流的角度可與晶圓表面垂直線呈約45度)。陰極電解質進入交叉流注入歧管222的部分直接輸送到交叉流歧管226，於此其以水平定向之交叉流於晶圓下進入。在前往交叉流歧管226的途中，交叉流動的陰極電解質經過交叉流注入歧管222與交叉流噴淋頭242(可例如含約139個直徑約為0.048”的分配孔246)，接著藉由交叉流限制環210入口空腔250的作用/結構從垂直向上的流在導向為平行於晶圓表面的流。

交叉流與噴流的絕對角度並不一定是要剛好水平或垂直，或甚至彼此定向為剛好呈90度。但通常而言，陰極電解質在交叉流歧管226中的交叉流係通常沿著工作件表面的方向流動，且來自具微通道抗離子板206之頂表面的陰極電解質流的噴流方向係通常朝向/垂直於工作件的表面。

如前所述，進入陰極腔室的陰極電解質分為：(i)流自具通道 抗離子板歧管208、穿過CIRP 206中的通道而接著進入交叉流歧管226的陰極電解質；及(ii)流入交叉流注入歧管222、穿過噴淋頭242的孔246而接著進入交叉流歧管226的陰極電解質。從交叉流注入歧管區域222直接進入的流可經由交叉流限制環入口埠(有時稱作交叉流側入口部250)進入，並平行於晶圓地從池的一側流出。相較之下，經由CIRP 206的微通道進入交叉流歧管區域226的噴流係從晶圓下方以及交叉流歧管226下方進入，噴流流體在交叉流歧管226內轉向(重新導向)而平行於晶圓地流向交叉流限制環出口埠234(有時亦稱作出口部或交叉流出口部)。

某些實施例中，進入陰極腔室的流體被導入多個分配於電鍍池腔室中陰極腔室部分之周圍上(通常是周圍壁)的通道258與262。在一特定實施例中，陰極腔室壁上含有12個此類通道。

陰極腔室壁中的通道可連接至膜框架中對應的「交叉流進給通道」。這些進給通道262中，部分將陰極電解質直接輸送至具通道抗離子板歧管208。如前述般，供應至此歧管的陰極電解質接著穿過具通道抗離子板206的小垂直定向通道，並以陰極電解質的噴流型態進入交叉流歧管226。

如所述，在圖中所示之一實施例中，陰極電解質經由12個陰極電解質進給管線/管中的6個饋給「CIRP歧管腔室」208。此6個進給CIRP歧管208的主管或管線係位於交叉流限制環的出口空腔部234下方流體於此處流出晶圓下方的交叉流歧管區域226)，並相對於所有交叉流歧管元件(交叉流注入歧管222、噴淋頭242、限制環入口空腔部250)。

如各圖所示，膜框架中的某些交叉流進給通道258直接通到交叉流注入歧管222(如12個中的6個)。這些交叉流進給通道258起始於電鍍池陽極腔室的底部，接著穿過膜框架274中匹配的通道，然後連接至具通道抗離子板206之下部分中對應的交叉流進給通道258，如圖3A所示。

在一特定實施例中，有六個分開的進給通道258，其將陰極電解質直接送至交叉流注入歧管222，接著送至交叉流歧管226。為了在交叉流歧管226內實現交叉流，這些通道258以在方位角上分布不均的方式通入交叉流歧管226。詳言之，這些通道在交叉流歧管226的一特定側或方位角區域進入交叉流歧管226。如圖3A所示的一特定實施例中，用以將陰極電解質直接輸送至交叉流注入歧管222的流體路徑258在到達交叉流注入歧管222之前 係穿過四個分開的元件：(1)在池的陽極腔室壁中的專屬通道，(2)膜框架274中的專屬通道，(3)具通道抗離子元件206中的專屬通道(即並非將陰極電解質從CIRP歧管208輸送至交叉流歧管226的1-D通道)，及(4)「晶圓交叉流限制環」210中的流體路徑。

如前述，流路徑穿過膜框架274並進給交叉流注入歧管222的部分係稱作膜框架中的交叉流進給通道258。流路徑穿過具微通道抗離子板206並進給CIRP歧管的部分係稱作進給具通道抗離子板歧管208的交叉流進給通道262，或CIRP歧管進給通道262。換言之，「交叉流進給通道」一詞包括進給交叉流注入歧管222的陰極電解質進給通道258及進給CIRP歧管208的陰極電解質進給通道262兩者。這些流258與262中的一差異已於上文中指出：流經CIRP 206的流的方向最初係被導向晶圓，接著因為晶圓與交叉流限制環210的存在所致而被轉為平行於晶圓，相較之下，來自交叉流入歧管222並經過交叉流限制環入口埠250而穿出的交叉流部分於起始時便實質平行於晶圓。在希望不受任何特定模型與理論限制的情況之下，一般相信此撞擊與平行流的結合與混合會有助於實質改善流在凹部/嵌入特徵部內的穿透性，藉此改善質傳。藉由在晶圓下產生一空間均勻的對流流場，並旋轉晶圓，各個特徵部與各晶粒在旋轉與電鍍過程中顯現出幾乎相同的流動圖案。

在具通道抗離子板206內不穿過板的微通道(反而是以平行於晶圓面的流進入交叉流歧管226)的流路徑係起始為垂直向上的方向而流經過板206中的交叉流進給通道258，接著進入形成在具通道抗離子板206本體內的「交叉流注入歧管」222。交叉流注入歧管222是一方位角空腔部，而此方位角空腔部可以是板206中挖空、從各獨立的進給通道258(如從六個獨立交叉流進給通道各者)將流體分配至交叉流噴淋頭板242的多重流分配孔246各者的通道。此交叉流注入歧管222係沿著具通道抗離子板206的周圍或邊緣區域的一角度區段設置，如圖3A與4-6所示。特定實施例中，交叉流注入歧管222在板周長區域約90至180度的角度上形成C形結構。特定實施例中，交叉流注入歧管222的角度範圍約為120至約170度，且在更特定的實施例中，其為約140至150度之間。在這些以及其他的實施例中，交叉流注入歧管222的角度範圍至少約90度。許多實施態樣中，噴淋頭242在與交叉流注入歧管222大致相同的角度範圍上延伸。再者，整體入口結構250(在許多狀況 下，其包括交叉流注入歧管222、噴淋頭242、噴淋頭孔246及交叉流限制環中的一個開口部之一或更多者)可在如前述之相同角度範圍上延伸。

某些實施例中，注入歧管222的交叉流在具通道抗離子板206內形成連續流體耦合的空腔。此狀況下，所有進給交叉流注入歧管的交叉流進給通道258(如全六個)通入到一個連續且連接的交叉流注入歧管腔室。其他實施例中，交叉流注入歧管222及/或交叉流噴淋頭242區分為二或更多個角度不同且完全或部分分開的區段，如圖5所示(顯示6個分開的區段)。某些實施例中，角度上分開的區段的數量在約1-12之間，或約4-6之間。在一特定實施例中，此等角度不同的區段各者係流體耦合至設於具通道抗離子板206中的一分開的交叉流進給通道258。因此，舉例而言，交叉流注入歧管222中可以有六個角度不同且分開的次區域。特定實施例中，交叉流注入歧管222之此類不同次區域各者具有相同的容積及/或相同的角度範圍。

許多情況中，陰極電解質流出交叉流注入歧管222後，穿過具有許多角度上分開之陰極電解質出口埠(孔)246的「交叉流噴淋頭」板242，如圖2、3A-B與6所示。特定實施例中，交叉流噴淋頭板242係整合入具通道抗離子板206，如圖6所示。某些實施例中，噴淋頭板242以黏接、螺栓或其他方式固定於具通道抗離子板206的交叉流注入歧管222的頂部。特定實施例中，交叉流噴淋頭242的頂部表面齊平於或略高於具通道抗離子板206的頂部表面或平面。藉由利用此方式，流經過交叉流注入歧管222的陰極電解質可於最初時垂直朝上行進而穿過噴淋頭孔246，然後在交叉流限制環210下方橫向流動而進入交叉流歧管226，俾使陰極電解質以實質平行於具通道抗離子板之頂部表面的方向進入交叉流歧管226。其他實施例中，噴淋頭242的定向可使離開噴淋頭孔246的陰極電解質已經正以平行於晶圓的方向在行進中。

在一特定實施例中，交叉流噴淋頭242具有139個角度上分開的陰極電解質出口孔246。更一般而言，能在交叉流歧管226內合理產生均勻的交叉流之任何數量的孔均可採用。特定實施例中，此類孔約在120至160個之間。通常，各個獨立的埠或孔246的尺寸(直徑)範圍可以是約0.020”至0.10”，更特定而言為從約0.03”至0.06”。

特定實施例中，這些孔246係以角度均勻的方式沿著交叉流 噴淋頭242的整個角度範圍設置(即各孔246之間的間隔由池中心與二個相鄰的孔之間的固定角度所確定)，如圖3A與7所示。其他實施例中，孔246在角度範圍上以角度不均勻的方式分配設置。儘管如此，在進一步的實施例中，角度不均勻的孔分配是線性(在「x」方向上)均勻的分配。換言之，在此後者案例中，孔的分布為：若投影在垂直於交叉流方向的軸上(此軸為「x」方向)時，孔的間隔為均等。各孔246自圓心以相同的徑向距離設置，並在「x」方向上與相鄰的孔以相同距離間隔開。具有這些角度不均勻孔246的淨效是整體的交叉流分布會更均勻許多。此二種交叉流噴淋頭孔246的配置在後續實驗部分會更進一步調查，請參照圖22B與後續的相關說明。

特定實施例中，陰極電解質離開交叉流噴淋頭242的方向係進一步受到「晶圓交叉流限制環」210的控制。特定實施例中，此環210在具通道抗離子板206的整個圓周上延伸。特定實施例中，交叉流限制環210的一截面為L形，如圖3A、4所示。特定實施例中，晶圓交叉流限制環210含有如引導片266之一系列與交叉流噴淋頭242的出口孔246流體連通的流引導元件。更詳言之，引導片266定義出位於晶圓交叉流限制環210的上表面下及相鄰的引導片266之間的大部分分隔開之流體通道。在某些狀況中，引導片266的目的是將離開交叉流噴淋孔246的流從原本是徑向朝內的方向重新導向或限制為「由左至右」的流路徑(左方為交叉流的入口側250，右方為出口側234)。此有助於成立實質線性的交叉流分布。離開交叉流噴淋頭242的孔246的陰極電解質係由引導片266重新導向而沿著由引導片266之定向所造成的流線來流動。特定實施例中，晶圓交叉流限制環210的所有引導片266彼此平行。此平行配置有助於在交叉流歧管226內成立統一的交叉流方向。在各實施例中，晶圓交叉流限制環210的引導片266皆在沿著交叉流歧管226的入口部250及出口部234側的兩處設置。舉例而言，此繪示於圖7的俯視圖中。

如所述，流動於交叉流歧管226內的陰極電解質係從晶圓交叉流限制環210的入口區域250流到環210的出口部側234，如圖3B與4所示。在特定實施例中，在出口部側234有多個引導片266可平行於或對準於入口部側的引導片266。交叉流穿過由出口部側234之引導片266所產生的通道，最終且直接地離開交叉流歧管226。該流接著流入陰極腔室之大致徑向朝外且超出晶圓固持部254與交叉流限制環210的另一區域，流體由膜框架的上部堰 牆282收集後暫存於其內，之後流過堰牆282以供收集、循環之用。故應了解到，圖式(如圖3A、3B、4)係顯示進入、離開交叉流歧管之整個陰極電解質管線中的僅一部份路徑。注意在如圖3B與4所示的實施例中，離開交叉流歧管226的流體並不會穿過小孔或經由類似於入口部側的進給通道258的通道返回，而是在於前述累積區域中累積而以大致平行於晶圓的方向向外流出。

圖6繪示交叉流歧管226的一俯視圖，顯示具通道抗離子板206中的嵌入式交叉流注入歧管222，以及噴淋頭242與139個出口孔246。圖中也顯示用於交叉流注入歧管流的全部六個流體調整棒270。此圖中未裝設交叉流限制環210，但有顯示用來於交叉流限制環210與CIRP 206上表面之間產生密封的交叉流限制環密封墊片238的輪廓。顯示於圖6中的其他元件包括交叉流限制環繫件218、膜框架274、CIRP 206陽極側的螺絲孔278(可例如用於陰極防護插件)。

某些實施例中，交叉流限制環出口部234的幾何形狀可受微調而進一步使交叉流分布最佳化。例如，交叉流分布發散至限制環210邊緣的狀況可藉由減少交叉流限制環出口部234之外部區域中的開放區域而加以修正，。特定實施例中，出口歧管234可包括分開的區段或埠，很類似於交叉流注入歧管222。某些實施例中，出口區段的數量約為1-12個之間，或約4-6個之間。這些埠在方位角上是分開的，沿著出口歧管234佔了不同(通常為相鄰)的位置。在某些狀況中，穿過各埠的相對流量可獨立受控制。如可用類似於與所描述之入口流相關之控制棒的控制棒270來達成。另一實施例中，流經出口部不同區段的流可由出口歧管的幾何形狀來控制。例如，在接近各側邊緣有較少開放區域且在接近中心有較多開放區域的出口歧管會產生更多的流在接近出口部中心離開且較少的流在接近出口部邊緣離開的溶液流分布。亦可用其他方法(如幫浦等)來控制出口歧管234中經過埠的相對流量。

如所述，進入陰極電解質腔室的陰極電解質本體經由多重通道258與262(如12個分開的通道)被分別導入交叉流注入歧管222與具通道抗離子板歧管208。特定實施例中，流經這些獨立通道258與262的流於彼此間獨立受到適當的機構控制。某些實施例中，此機構係關於將流體輸入個別通道的分開幫浦。其他實施例中，使用單一幫浦來進給主要陰極電解質歧 管，且各種可調整的流限制元件可設於一或多個進給流路徑的通道上，俾調節各通道258與262之間的相對流，以及交叉流注入歧管222與CIRP歧管208區域之間及/或沿著池的角度周圍的相對流。圖中所繪示之各實施例中，一或更多「流體調整棒」270(有時亦稱作流控制元件)於獨立受控的通道中啟用。如所繪示的實施例中，流體調整棒270提供了環狀空間，其中陰極電解質在其流向交叉流注入歧管222或具通道抗離子板歧管208期間受到壓縮。在完全收回的狀態下，流體調整棒270實質不阻礙流動。在完全佈署的狀態下，流體調整棒270提供最大的阻流功能，且在某些實施態樣中會停止通道中的所有流動。在中間狀態或位置時，當流體流經位於通道內直徑與流體調整棒外直徑之間的壓縮環形空間時，棒270容許流受到中間程度的壓縮。

某些實施例中，流體調整棒270的調整容許電鍍池的操作者或控制器選擇讓流流至交叉流注入歧管222或流至具通道抗離子板歧管208。特定實施例中，在將陰極電解質直接輸送至交叉流注入歧管222的通道258中對流體調整棒270的獨立調整容許操作者或控制器控制流體流的方位角分量流入交叉流歧管226。這些調整的效果將於下實驗部分進一步說明。

圖8A-B繪示交叉流注入歧管222及相對於電鍍杯體254的對應交叉流入口部250的截面圖。交叉流入口部250的位置至少部分由交叉流限制環210的位置定義。詳言之，可認為入口部250起始自交叉流限制環210終結之處。注意到在所見於圖8A的最初設計中，限制環210終結點(及入口部250起始點)位於晶圓邊緣下方，而在所見於圖8B中的改正設計中，與最初設計相較之下，終結/起始點在電鍍杯體下方，並從晶圓邊緣更靠徑向外側。此外，在較早設計中交叉流注入歧管222在交叉流環空腔中具有可能會在交叉流區域226的流體進入點形成一些非所欲之漩渦的一梯部(位於大致向左之箭頭開始向上升起之處)，其。晶圓上數據與模擬結果證實了這些觀點，如以下實驗部分說明。因此，較佳的是，藉由提供一段距離(如約10-15mm)使溶液流在橫越過晶圓表面之前變得較均勻，將流體路徑接近於晶圓邊緣的擴展最小化，並使電鍍液從交叉流注入歧管區域222過渡並進入交叉流歧管區域226的增大截面區域。

所揭露之設備可用以執行在此所述的方法。適當的設備包括在此所述並繪示之硬體、以及具有根據本發明控制處理操作的指令的一或 多個控制器。該設備將包括尤其用來控制下列者的一或多個控制器：晶圓在杯體254與錐體中的定位、晶圓相對於具通道抗離子板206的定位、晶圓的旋轉、陰極電解質進入交叉流歧管226的輸送、陰極電解質進入CIRP歧管208的輸送、陰極電解質進入交叉流注入歧管222的輸送、流體調整棒270的阻擋/位置、對陽極與晶圓及任何其他電極的電流供應、電解質成分的混和、電解質輸送的時序、入口壓力、電鍍池壓力、電鍍池溫度、晶圓溫度、及由處理工具執行之特定處理的其他參數。

系統控制器會通常包括用以執行指令使設備依據本發明執行方法的一或多個記憶裝置及一或多個處理器。處理器可包括中央處理單元(CPU)或電腦、類比及/或數位輸入/輸出連線、步進馬達控制器板及其他類似元件。含有根據本發明控制處理操作之指令的機器可讀多媒體可耦合至系統控制器。處理器執行實施適當之控制操作的指令。這些指令可儲存於控制器相關之記憶裝置，或可經由網路傳輸。特定實施例中，系統控制器執行系統控制軟體。

系統控制軟體可用各種適當方式加以設定。例如，各種處理工具元件子常式或控制物件可被寫入來控制處理工具元件的操作，以能夠執行各種處理工具的程序。系統控制軟體可用任何適當的程式語言來撰碼。

某些實施例中，系統控制軟體包括用以控制各種前述參數的輸入/輸出控制(IOC)排序指令。例如，電鍍處理各階段可包括一或多個由系統控制器執行的指令。用來設定浸漬處理之處理條件的指令可被包含在對應的浸漬配方階段。某些實施例中，電鍍配方階段可依序安排，俾使電鍍處理階段的所有指令與該處理階段同時執行。

其他電腦軟體及/或程式可用於某些實施例。用於此目的之程式或程式片段的範例包括基板定位程式、電解質成分控制程式、壓力控制程式、加熱器控制程式及電壓/電流電源供應控制程式。

在某些狀況中，控制器控制一或多個以下功能：晶圓浸漬(位移、傾斜、旋轉)、槽與槽之間的流體傳輸等。晶圓浸漬可由如指示晶圓升降組件、晶圓傾斜組件及晶圓旋轉組件進行所欲移動而受控制。控制器控制槽與槽之間的流體傳輸，可藉由利用如指示特定的閥開啟或關閉及特定的幫浦開啟或關閉。控制器控制這些態樣時，可基於感測器輸出(如當電流、 電流密度、電壓、壓力等達到特定閾值)、操作的時序(如在處理中特定時間點打開閥)或基於所接收之使用者的指令。

以上所述之設備/處理可與如用於製造半導體裝置、顯示器、LED、光伏板等類似物的微影圖案化工具或處理一同使用，。通常，但非必要地，此等工具/處理會與常用製造設備一同使用或執行。膜的微影圖案化通常包含以下全部或部分的步驟，各步驟利用數種工具來實施：(1)利用旋塗或噴塗工具施加光阻於如基板之工作件；(2)利用熱板或爐或UV熟成工具使光阻固化；(3)利用如晶圓步進機之工具將光阻曝露於可視光或UV或X射線；(4)利用濕台使光阻顯影，以選擇性地移除光阻而藉此使之圖案化；(5)利用乾式或電漿輔助蝕刻工具將光阻圖案轉印到下方膜或工作件中；及(6)利用如RF或微波電漿光阻剝除機之工具移除光阻。

具通道抗離子元件的特徵

電性功能

特定實施例中，具通道抗離子元件206大致作為基板(陰極)附近的一個近恆定且均勻的電流源，因此在某些文獻中可被稱作高阻抗虛擬陽極(HRVA)。正常狀況下，CIRP 206設於與晶圓緊鄰的位置。相反地，同樣緊鄰基板的一陽極會較不適合來供應近恆定電源給晶圓，而僅能在陽極金屬表面上維持恆定電壓平面，藉此容許在從陽極平面到終端(如到晶圓上的周圍接觸點)的淨阻抗為較小之處有最大電流。所以雖具通道抗離子元件206已被稱作高阻抗虛擬陽極(HRVA)，此並不意味著以上兩者在電化學特性上是可相互取代的。在最佳操作條件的狀況下，CIRP 206較接近於且較佳地被描述為虛擬均勻電流源，其近恆定的電流來自跨CIRP 206之上平面。雖HRVA可絕對被視為是「虛擬電流源」，即因為其可被視為是自陽極電流發出之位置或源頭，其是電流發出的一平面而可被認為是「虛擬陽極」，是CIRP 206的相對高的離子阻抗性(相對於電解質)促成了與在同樣實際位置上設有金屬陽極的狀況相較之下，其跨表面上的電流近乎均勻，且帶來更具優點、更優越的晶圓均勻性。該板對離子電流流的阻抗隨著含於板206各通道內電解質之比阻抗(通常但非總是與陰極電解質有相同或幾乎相近的阻抗)的增加、板厚度的增加、孔隙率的降低(如因同樣直徑下孔數較少或是孔數相同但直徑較小等使電流通道的截面積比較小)而增加。

結構

CIRP 206含有微尺寸(通常小於0.04”)的貫穿孔，在許多但非全部的實施方式中，貫穿孔彼此在空間上和離子作用上分立，且於CIRP本體內部不形成交錯通道。此種貫穿孔通常稱作互不連通(non-communicating)貫穿孔。這些孔在通常但非必要與晶圓電鍍表面垂直的一個維度上延伸(某些實施例中，互不連通孔與通常平行於CIRP前表面的晶圓呈一角度)。通常貫穿孔彼此相互平行。通常，孔被配置成方形陣列。其他時候，配置是偏心漩渦狀圖案。這些貫穿孔與3-D多孔網絡不同，後者是通道在三維延伸且形成相互通連的孔結構，因為貫穿孔將離子電流流與流體流重新組構為平行於其內之表面，並將電流與流體流兩者的路徑變直而朝向晶圓表面。但在特定實施例中，如具有相互交連之孔網路的多孔板可用來取代1-D具通道元件(CIRP)。當板頂部表面到晶圓的距離較為短時(如空隙是晶圓半徑尺寸的約1/10，如小於約5mm)，電流與流體流兩者的發散會局部受限、受疏通並對準於CIRP通道。

CIRP 206的一範例是以抗離子、抗電性之固體、非多孔性介電材料製成的盤。該材料亦在所用電鍍溶液中是化學穩定的。特定狀況下，CIRP 206以陶瓷材料材料(如鋁氧化物、氧化錫、氧化鈦或金屬氧化物的混合物)或塑膠材料(如聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯、聚碸(polysulphone)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯等類似物)製成，並具有約介於6000至12000個之間的互不連通貫穿孔。許多實施例中，盤206與晶圓實質共延伸(如與300mm的晶圓一同使用時，CIRP盤206的直徑約為300mm)，並位於接近晶圓之處，如在晶圓面朝下之電鍍設備中，位於晶圓直接下方。較佳地，晶圓電鍍表面位於距離最近的CIRP表面約10mm、更佳地約為5mm之處。據此，具通道抗離子板206的頂部表面可以是平坦或實質平坦。通常，具通道抗離子板206的頂部與底部表面兩者皆為平坦或實質平坦。

CIRP 206的另一特徵為貫穿孔的直徑或主要尺寸及其與CIRP 206與基板之間之距離的關係。特定實施例中，各貫穿孔的直徑(或是大部分貫穿孔的直徑、或貫穿孔的平均直徑)不超過約電鍍晶圓表面到CIRP 206的最近表面的距離。因此在此等實施例中，當CIRP 206置於離電鍍晶圓表面約5mm內時，貫穿孔的直徑或主要直徑不應超過約5mm。

如上，板206的整體離子與流阻抗相依於板厚度及孔的整體孔隙率(可讓流穿過板的部分面積)與尺寸/直徑兩者。較低孔隙率的板會有較高的撞擊流速度與離子阻抗。比較同樣孔隙率的板時，具有較小直徑1-D孔(因此1-D孔數量較高)的板會使晶圓上的流分布較為微均勻(micro-uniform)，因為有更多的個別流源，其作用更像是在同樣間隙中分布的點源，且總壓力下降亦較高(高黏性流阻抗)。

但在特定狀況下，抗離子板206具有多孔，如上所述。板206的孔不形成獨立1-D通道，而是形成可以或是不會互相連通的貫穿孔網絡。應了解到在此使用之具通道抗離子板與具通道抗離子元件(CIRP)的術語是要包括此實施例，除非另有說明。

經過貫穿孔的垂直流

在終點效應(terminal effect)起作用/有的特定應用中，如當晶圓晶種層中電流阻抗相對於電鍍池陰極電解質較大時，抗離子但離子可穿透元件(CIRP)206位於接近晶圓之處會實質地降低了終點效應並改善了徑向電鍍均勻性。CIRP 206亦同時藉由作為流擴散歧管板而提供使電解質的實質空間均勻之撞擊流在晶圓表面被導引向上的能力。重要的是，若該相同元件206放在離晶圓較遠之處，離子電流均勻性與流改善會變得明顯較不顯著或不存在。

再者，因為互不連通貫穿孔不容許離子電流或流體在CIRP中有橫向移動的動作，從中心往邊緣的電流與流的移動在CIRP 206內受阻，致使更進一步地改善徑向電鍍均勻性。如圖9所示之實施例，CIRP 206是一開孔板，具有約9000個均勻間隔的一維孔，這些孔作為微通道並在板的表面上(如以電鍍300mm的晶圓之情形而言，在直徑約為300mm的實質圓形區域上)排列成方形陣列(即孔以行列配置)，且有效平均孔隙率約為4.5%，個別微通道孔尺寸的直徑約為0.67mm(0.026吋)。圖9亦繪示流體調整棒270，其可用於將流優先引導進入交叉流歧管226，其係藉由經過CIRP歧管208並往上經過CIRP 206的孔，或是經過交叉流注入歧管222與交叉流噴淋頭242而進入。交叉流限制環210裝設於由膜框架274支撐之CIRP頂部。

注意到在某些實施例中，CIRP板206可主要或單獨作為電鍍池內電解質流阻抗、流控制的「塑流元件」，有時稱作「渦輪板」(turboplate)。 此命名適用於不管板206是否藉由如平衡終點效應及/或調節電鍍池中與流耦合之電鍍添加劑的電場或動力阻抗來調整徑向沉積均勻性。因此，例如在TSV與WLP電鍍中，當晶種金屬厚度通常較大(如大於1000Å的厚度)且金屬以非常高的速率沉積時，電解質流的均勻分布就很重要，而從晶圓晶種內歐姆電壓下降所產生之徑向不均勻性的控制就變得較不必要來補償(至少部分是如此，因為中心到邊緣的不均勻度在使用較厚晶種層時較不嚴重)。因此，CIRP板206被稱為抗離子離子穿透元件與塑流元件皆可，並可具有藉由改變離子電流的流、改變材料對流或改變此兩者的沉積率矯正功能。

晶圓與具通道板之間的距離

特定實施例中，晶圓固持部254及相關定位機構將旋轉晶圓固持在非常靠近具通道抗離子元件206的平行上表面。電鍍期間，通常設置基板而使其平行或實質平行於抗離子元件(如在10度之內)。雖基板在其上有特定特徵部，在判定基板與抗離子元件是否實質平行時，僅考慮基板的大致平坦形狀。

在一般情況中，間隔的距離約為1-10mm或約2-8mm。此板到晶圓的短距離可使電鍍圖案在晶圓上產生圖案個別孔的鄰近「顯像」(imaging)，特別在靠近晶圓旋轉的中心。在此狀況下，靠近晶圓中心會有電鍍圈的圖案(厚度或電鍍材質上)。為了避免此現象，某些實施例中，CIRP 206的各孔(特別是靠近晶圓中心)可構建為具有特別小的尺寸，如小於板到晶圓之縫隙距離的約1/5。與晶圓旋轉結合時，小孔尺寸容許以噴流方式從板206噴上來之的撞擊流體具有時間平均的流速，並降低或避免小尺度的不均勻性(如微米級的那些)。即使有上述防範措施，依據所用之電鍍池的屬性(如特別金屬沉積、導電性、所用電鍍池添加劑)的不同，在某些情況，根據所用個別的孔圖案，沉積可傾向形成為微非均勻圖案(如形成中間圈)而成為厚度變化的時間平均曝露與近距離顯像圖案(如在晶圓中心周圍有「靶心」(bulls eye)形狀)。若有限孔圖案產生不均勻且影響沉積的撞擊流圖案，此會發生。在此之下，引入橫向流橫越過晶圓中心及/或修改正位於及/或接近該中心的孔的規則圖案皆被證實會將任何微非均勻性的存在跡象大部分消除。

具通道板的多孔率

各種實施例中，具通道抗離子板206具有相對低的多孔率與孔尺寸，以在正常操作體積流量下提供黏性流阻抗背壓與垂直撞擊流的高流速。某些狀況中，具通道抗離子板206的約1-10%是容許流體到達晶圓表面的開放區域。特定實施例中，板206的約2-5%是開放區域。在一特定範例中，板206的開放區域約為3.2%，有效總開放截面積約為23cm²。

具通道板的孔尺寸

具通道抗離子板206的多孔率可以各種方式實施。各實施例中，其設置有許多小直徑的垂直孔。某些狀況中，板206不由個別「穿鑿」的孔組成，而是由連續多孔材料製成的燒結板(sintered plate)構成。此種燒結板可見於整體內容援引加入於此的美國專利第6,964,792號(代理人卷號NOVLP023)。某些實施例中，穿鑿的互不連通孔具有約0.01至0.05吋的直徑。某些狀況，孔直徑約為0.02至0.03吋。如上所述，各實施例中，孔具有最多為具通道抗離子板206與晶圓之間之空隙的0.2倍的直徑。孔截面通常為圓形，但不一定需要如此。再者為了方便製造，板206所有的孔可有一樣的直徑。但並不一定需要如此，且個別尺寸與孔的局部密度可因需要而在板表面上有所變化。

在一範例中，固體板206以適當的陶瓷或塑膠材料製成(通常為介電絕緣且具機械強度的材料)，其中設有為數眾多之小孔，如至少約1000個或至少約3000個或至少約5000個或至少約6000個(已發現9465個直徑為0.026吋的孔適於使用)。如上，有些設計有約9000個孔。板206的多孔率通常低於約5個百分比，俾使產生高撞擊速度的必要總流量不會太高。相較於較大的孔，利用較小的孔會幫助產生橫跨板的壓降變大，促進產生穿過板之向上更均勻的速度。

通常，孔在具通道抗離子板206的分布是均勻密度且非隨機的。但某些狀況中，孔的密度可變化，特別是在徑向方向。特定實施例中，如以下將更詳細說明，孔在板在將流往旋轉基板中心引導的區域中有較高的密度及/或直徑。再者於某些實施例中，引導在旋轉晶圓中心或附近之電解質的孔會誘發與晶圓表面不成直角的流。再者，此區域的孔圖案會具有隨機或部分隨機的非均勻電鍍「圈」的分布，以因應有限數量的孔與晶圓旋轉之間的可能交互作用。某些實施例中，在流轉向器或限制環210之一開 放區段附近的孔密度低於具通道抗離子板206距離所附接之流轉向器或限制環210之開放區段的區域的孔密度。

應了解到在此所述之配置及/或方式本質上為說明性，且這些特定的實施例或範例不該以限定概念加以考量，因為尚有其他無數個變化例。此述之特定流程或方法可代表任何數量的處理策略中之一或更多者。據此，可依所描述之順序來進行步驟，或依其他順序進行，或同時進行，或於某些狀況中可省略。同樣地，以上處理也可有不同次序。

本次揭露之標的包括在此所述之各種處理、系統、設定以及其他特徵部、功能、步驟及/或屬性等，及前述之均等物的所有新穎且非顯而易見的組合與次組合。

範例與實驗

在此部分呈現對於認為經過交叉流歧管226之流的改善是有幫助的幾點觀察。在本部分中，試驗兩個基本電鍍池設計。二個設計皆含有限制環210(有時稱作流轉向器)，其定義出具通道抗離子板206頂部的交叉流歧管226。第一設計(有時稱作控制設計及/或TC1設計)不包括通往此交叉流歧管226的側入口部。反而，在控制設計中，所有流進交叉流歧管226的流源自CIRP 206下方並經過CIRP 206的孔向上行進後，撞擊到晶圓而流過基板表面。第二設計(有時稱作當前設計及/或TC2設計)包括用來將流直接注入交叉流歧管226而不經過CIRP 206的通道或孔的交叉流注入歧管222及其所有相關硬體(但注意到在某些狀況中，被輸送到交叉流注入歧管的流經過接近CIRP 206周圍的專屬通道，此等通道與用來將流從CIRP歧管208引導到交叉流歧管226的通道不同/分開)。

厚度分布不均勻性

當使用以前的電鍍池設計時，因其缺少交叉流注入歧管，通常形成流的狀況，使得在晶圓特定區域(如接近(但與之偏離)晶圓中心的區域)中，垂直流體噴流速度大幅高於水平交叉流速度。在此狀況中，個別的噴流被放大，造成非均勻厚度分布。圖10繪示在沒有側入口部通到交叉流歧管的控制電鍍池中，以銅加以電鍍之基板的膜厚度vs晶圓上位置的圖表。如見於圖10，膜在往基板邊緣處較厚，往基板中心處較薄。此徑向厚度差並非最佳化。

圖11繪示二個基板的膜厚vs晶圓上位置的圖表：一基板在控制設計電鍍池(以圓點表示，註明為TC1)中被電鍍，另一基板在當前設計之具有交叉流注入歧管222的電鍍池(以三角形表示，註明為TC2)中被電鍍。此數據係由以利用平衡劑的電鍍化學品將銅毯覆式沉積在晶圓上而產生。圖11繪示從控制設備中觀察到晶圓中心不均勻(或產生圈的現象)，但利用當前設備(有側入口部通往交叉流歧管)時有顯著改善。

特徵部形狀變化

在具有交叉流歧管226中於一方位角位置上有出口部234、但在對側方位角位置上沒有入口部250的控制設備中接受電鍍的晶圓上，方位角相對的位置之間的根本性交叉流不均衡性會造成不均勻的特徵部內對流。其淨效果便是產生顯示出一些厚度不均勻性(如向一邊傾斜)的凸塊形狀。

圖12繪示在控制設計電鍍池中電鍍的微凸塊(圖的上部分，標示為TC1)與在根據本發明各實施例實施之當前設計電鍍池中電鍍的微凸塊(圖的下部分，標示為TC2)的基板上不同位置之各種微凸塊的特徵部內形狀。對於圖12的各圖表而言，x軸對應晶圓上的位置，如由圖頂部之大箭號所指示，且y軸對應該位置上給定凸塊的高度。因此，各圖表繪示電鍍在基板上特定位置上的微凸塊輪廓形狀。

為了說明，晶圓的「底部」區域是晶圓上刻痕所在處。晶圓的「頂部」是晶圓與發生刻痕處相對的一側。圖12的上部分中四個較小箭頭代表電鍍特徵部的傾斜(即箭頭指向特徵部較高側)。理想上，這些箭頭應是水平，意味著特徵部沒有傾斜。應注意到，因為基板在電鍍期間旋轉，電解質流圖案會有中心往邊緣的分量。圖12上部分中小箭頭指向與此流「相反」的方向。

在產生圖12的數據時，銅凸塊沉積在光阻中20x20μm特徵部。針對控制設計，交叉流到達其最大速度，受對流所驅動的質傳在交叉流歧管226的出口部234占了絕大部分。因此，凸塊的內「上游」側歷經了較高的沉積率，如圖12上部分所示的數據資料所呈現。如圖12下部分所示，在根據在此揭露之實施例使用受迫交叉流產生的凸塊輪廓上觀察到了顯著改善。總的來說，圖12繪示當前設計相較於控制設計有非常少的特徵部傾斜 現象。

銀組成不均勻性

不具有側入口部往交叉流歧管的控制設備造成了在晶圓表面的特定表面上相較於晶圓表面上其他區域明顯較少的交叉流。當利用此設備來電鍍合金時，跨晶圓表面上的合金組成可能不會均勻。例如，當利用此設備電鍍錫銀焊料凸塊時，銀濃度在接近晶圓中心處會較低，在接近晶圓邊緣會較高。不均勻合金組成顯示了電鍍溶液的不均勻交叉流分布。圖13繪示在控制設計電鍍池中電鍍錫銀凸塊的銀組成vs晶圓上位置。x軸代表晶圓上凸塊的位置，y軸代表凸塊中銀的百分比。值得注意地，相較於比較接近晶圓邊緣的凸塊而言，銀百分比位於/接近中心時較低。若是SnAg焊料電鍍的情況，銀是擴散受限的物種。SnAg電鍍材料的均勻組成是維持良好焊點的一參數。SnAg電鍍材料的組成均勻性可用加強系統中物種的擴散來改善，如根據在此之本發明實施例從側入口部250引入交叉流。

圖14A-B到圖18A-B比較利用控制電鍍池(14A、15A、16A、17A、18A)vs具有通到交叉流歧管之側入口部的當前電鍍池(14B、15B、16B、17B、18B)的流分布。這些結果利用交叉流歧管數值模型來產生。

圖14A繪示控制設計電鍍設備一部分的俯視圖。詳言之，該圖顯示CIRP 206及流轉向器210。圖14B繪示當前設計電鍍設備一部份的俯視圖，特別顯示CIRP 206、流轉向器210與交叉流注入歧管222/交叉流歧管入口部250/交叉流噴淋頭242。圖14A-B的流向大致為從左至右，朝向流轉向器210的出口部234。圖14A-B的設計對應圖15A-B至17A-B的模型設計。

圖15A繪示控制設計中流穿過交叉流歧管226。此例中，交叉流歧管226中所有流皆源自CIRP 206下方。特定點上的流的大小由箭頭的尺寸來表示。在圖15A中的控制設計中，流的大小隨著額外的流體穿過CIRP 206、撞擊到晶圓上並加入交叉流而在整個交叉流歧管226內實質增加。但在圖15B的當前設計中，此增加卻是明顯少很多。增加不多是因為一特定部分的流體直接經過交叉流注入歧管222與相關硬體而直接輸入交叉流歧管226。

圖16A繪示圖14A中控制設計中晶圓面上的流速。此流速在接近流轉向器的出口部234處快上許多(由較深色塊表示)，在出口對面之側慢上許多(由較淺色塊表示)。相較之下，圖16B顯示在圖14B的當前設計中流 速是較為均勻的。

圖17A繪示在圖14A之控制設計設備中電鍍的基板表面上的水平速度。值得注意的是，流速起始於零(在流轉向器出口的對面位置)，持續增加直到抵達出口部234。不幸的是，晶圓中心處的平均流速在控制實施例中是相對低的。因此，源自具通道抗離子板206通道的陰極電解質噴流在中心區域有相當大的流力影響。此問題越往工作件的邊緣越不顯著，因為晶圓旋轉會產生方位角平均的交叉流歷程。

圖17B繪示在圖14B之當前設計電鍍的基板面上的水平速度。此例中，水平速度起始於入口部250，為一非零數值，因為流體從交叉流注入歧管222注入，經過側入口部250並進入交叉流歧管226。再者，與控制設計相較之下，在晶圓中心的流量在當前設計中增加了，藉此降低或消除了在接近晶圓中心有撞擊噴流占大部分之處的低交叉流區域。因此，側入口部實質改善了沿著入口部至出口部方向上的交叉流速均勻性，會產生較均勻的電鍍厚度。

圖18A繪示特定控制設計案例中12L/分的總流量輸送到交叉流歧管226(所有流體經由CIRP孔進入交叉流歧管)的交叉流速度(z流速)的模擬結果。交叉流速度非常不均勻，如由圖中許多灰色/黑色色塊顯示。流速在接近晶圓中心與朝向入口部對側的晶圓一側為最低。流在出口部234附近最高速。圖18B繪示有交叉流速的類似模擬，表示利用具有側入口部250之當前設計的特定例子，3L/分的電鍍流體從CIRP 206中的孔輸入，及9L/分的電鍍流體經由交叉流注入歧管/側入口部222/250直接輸入。圖18B繪示交叉流速度的極明顯改善可用交叉流歧管226的側入口部250來達到。雖流速在接近晶圓邊緣比接近晶圓中心處稍微快些，但此差異比起見於圖18A的控制設計中的差異實為微不足道。

以實施在此揭露之實施例的硬體執行數個概念與可行性試驗。

圖19A-B繪示比較控制(無側入口部)與當前(側入口部250)實施例的靜態壓印(imprint)測試。各測試對1000Å銅晶種晶圓蝕刻5分鐘，同時電鍍杯體254位於電鍍位置而不旋轉。在圖19A的控制設計中，蝕刻圖案顯現出非常明顯的代表噴流區域(沒有交叉流)的交叉線圖案。如上說明，這些 比交叉流占了更大部分的噴流的區域對電鍍均勻性是非所欲的。這些區域有時可稱作「盲點」(dead spots)。當前實施例的靜態壓印圖案未顯示出任何此種圖案，如圖19B所示。有側入口部250的當前實施例亦產生了一接近入口部250、其中蝕刻較高(由圖19B中靠基板左側的較深區域表示)的區域，此與紊流區域相關聯。

如上，某些實施例中，調整流體調整棒270容許電鍍池的操作者或控制器選擇讓流流向交叉流注入歧管222或流向具通道抗離子板歧管208。

圖20提供在12個進給通道個者中有控制棒270的電鍍池中，以各流體調整棒270控制陰極電解質朝向CIRP 206與交叉流歧管226的流動所產生的數據，其中12個通道中，有6個進給交叉流注入歧管258，另6個進給CIRP歧管262。圖中各曲線(48、49等)代表流體調整棒270的直徑(mm)。48mm的棒實質上是完全限制性的棒，而32mm的棒是用於本研究的最小限制的棒(除了以00表示之完全開放狀態之外)。此外，各曲線之產生係因將相同尺寸之六個棒270裝設在交叉流注入歧管進給部258或CIRP歧管進給部262。再者，當流體調整棒270裝在交叉流歧管進給部258時，CIRP歧管進給部262不裝設流體調整棒，反之亦然。經數據顯示，藉由利用各種尺寸之控制棒270，並從該處測量各種壓力與流量，可對從一側到另一側及跨各12進給通道258、262的流進行修正。

圖21A-B提供了分別表示於圖8A-B中設有二個限制環210之接近晶圓的不同點上撞擊流速(y速度)的模擬數據。該速度在晶圓平面下方1mm之平面上模擬。關於圖21A-B，交叉流在z方向(如所繪示之從頂到底)。但在此圖中模擬的速度是y速度，其是方向垂直於CIRP 206、指向晶圓的流速。往上朝向晶圓的流具有正向y速度。圖8A之初步當前設計中，通往交叉流歧管226的入口部250在晶圓下終結，從入口部250出來的流最初是相對不均勻的，如圖21A所示。相反地，在圖8B的修正當前設計中，通往交叉流226的入口部250在徑向更朝外處終結(在杯體254下方，而非在晶圓下)，出自入口部250的流實質較均勻。許多例子中，通往交叉流歧管226之入口部250終結之位置對應於交叉流限制環210結束之位置。圖21C繪示顯示於圖8A、模擬於圖21A之最初設計的例子中，接近基板邊緣之流路徑的模擬數據。一般 相信此在接近入口部向上、向後彎折之流對應於圖21A中觀察到接近於入口部的不均勻性。

圖22A-B繪示交叉流噴淋頭孔246的角分布對於交叉流均勻性的影響。在兩者情況下，流引導片266以角度上均勻分布的方式設置，交叉流在z方向(從頁面的底部到頂部)，且在晶圓平面下方0.2mm的平面上模擬速度。再者，對於各例而言，流係以12L/分的總流量加以模擬，其中有9L/分均勻分散於139個交叉流噴淋頭孔246、及3L/分輸送到CIRP歧管208。

圖22A繪示相鄰交叉流噴淋頭孔246分開之處為角度均勻的模擬交叉流速度。此例中，各對相鄰噴淋頭孔246之間的弧線長度是相同的。但各對孔246之間的空隙在x方向(垂直於交叉流方向的方向)上是不均勻的，因為在靠近入口部的相鄰的孔比起入口部外部邊緣附近的相鄰孔分隔更遠。此x方向不均勻性單純導因於角度均勻分布的孔投射於線性軸上。因為靠近入口部中心的孔246分離更遠，橫越電鍍設備之中心的交叉流將略低於靠近邊緣的交叉流。

圖22B繪示相鄰交叉流噴淋頭孔246之間的分離為角度不均勻的模擬交叉流速度。與圖22A相比，有更多的噴淋頭孔246聚集在靠近入口部250之處，較少的噴淋頭孔246偏向入口部250邊緣處。此造成相鄰孔246之間的分離較均勻，如在x方向上測量所示(但相鄰孔246之間的弧線測量為較不均勻)。因為交叉流源自這些噴淋頭孔246且在z方向上移動，垂直於x方向，在x方向的孔246均勻間隔會造成跨晶圓表面上更多的均勻交叉流速。重要的是，相較於圖22A的例子，圖22B的流分布較均勻，且設備中心與邊緣之間的流速差異受到最小化。

其他實施例

雖然以上是對特定實施例的完整敘述，但仍可使用各種修正、替代構造或均等者。因此，以上說明及繪示不應被視為限制由所附之請求項定義的本發明之範圍。

202‧‧‧膜

206‧‧‧具通道抗離子板

208‧‧‧歧管

210‧‧‧限制環

222‧‧‧歧管

226‧‧‧歧管

242‧‧‧噴淋頭

246‧‧‧分配孔

250‧‧‧交叉流起始結構

258‧‧‧通道

266‧‧‧引導片

270‧‧‧流體調整棒

274‧‧‧膜框架

282‧‧‧堰牆

Claims (32)

1. 一種電鍍設備，包含：(a)電鍍腔室，在將金屬電鍍於實質平坦基板上時容納電解質與陽極；(b)基板固持部，用以固持該實質平坦基板，俾使在電鍍期間該基板的電鍍面與該陽極分離；(c)抗離子元件，包括與該基板的該電鍍面以約10mm或更小的空隙隔開的面向基板表面，其中該抗離子元件在電鍍期間與該基板的該電鍍面至少共延伸，該抗離子元件用以在電鍍期間將離子傳輸穿過該抗離子元件；(d)入口部，與該空隙連通，用以將電解質供入該空隙；及(e)出口部，與該空隙連通，用以接收在該空隙中流動的電解質，其中該入口部與該出口部在電鍍期間係定位於該基板的該電鍍面上的方位角上大致相對的周圍位置，及其中該入口部與該出口部在電鍍期間用以在該空隙中產生交叉流動電解質，俾於該基板之該電鍍面上產生或維持一剪力；(f)複數個引導片，接近該入口部，用以在電鍍期間於該空隙中產生實質線性的交叉流圖案。
2. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，其中該抗離子元件具有約1-10%的孔隙率。
3. 如申請專利範圍第2項之電鍍設備，其中該抗離子元件包含至少1000個電解質可在電鍍期間流動通過的路徑。
4. 如申請專利範圍第3項之電鍍設備，其中至少一些該等路徑係配置成在至少一些路徑的出口部以至少約3cm/s的速度將電解質輸送向該基板。
5. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，其中該抗離子元件係配置成在電鍍期間在接近該基板處塑形電場塑形並控制電解質流特性。
6. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，更包含下歧管區域，其位於該抗離子元件的下表面下方，其中該下表面背向該基板固持部。
7. 如申請專利範圍第6項之電鍍設備，更包含中央電解質腔室、以及用以將電解質從該中央電解質腔室輸送至該入口部與該下歧管區域的一或更多進給通道。
8. 如申請專利範圍第7項之電鍍設備，更包含用以將電解質輸送往來該中央電解質腔室的幫浦。
9. 如申請專利範圍第8項之電鍍設備，其中該幫浦與該入口部係用以在該空隙中以至少約3cm/s的交叉流速度輸送通過該基板的該電鍍面上的一中心點。
10. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，更包含流體耦合至該入口部的交叉流注入歧管。
11. 如申請專利範圍第10項之電鍍設備，其中該交叉流注入歧管至少部分由該抗離子元件中的空腔所定義。
12. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，其中該入口部分為二或更多不同方位角的區段，並更包含用以獨立控制流至該入口部之該不同方位角區段的電解質量的機構。
13. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，其中該引導片位於該入口部的下游，並用以在該空隙中將流動電解質區分為相鄰的流。
14. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，更包含位於該抗離子元件的周圍部分上方的流限制環。
15. 如申請專利範圍第14項之電鍍設備，更包含位於該抗離子元件與該流限制環之間的墊片。
16. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，更包含用以支撐膜的膜框架，其中該膜將該電鍍腔室分隔為陰極腔室與陽極腔室。
17. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，更包含位於該空隙之徑向外側的堰牆，該堰牆用以接收流經該出口部的電解質。
18. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，更包含用以在電鍍期間旋轉該基板固持部的機構。
19. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，其中該抗離子元件在電鍍期間定位為實質平行於該基板。
20. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，其中該入口部在接近該基板的該電鍍面的該周圍延展為介於約90至180度的弧。
21. 如申請專利範圍第20項之電鍍設備，其中該入口部在接近該基板的該電鍍面的該周圍延展為介於約120至170度的弧。
22. 如申請專利範圍第12項之電鍍設備，更包含用以將電解質輸送至該入口部的不同方位角區段的複數電解質進給入口部。
23. 如申請專利範圍第12項之電鍍設備，其中用以獨立控制流至該入口部之該不同方位角區段的電解質量的該機構包含位於一或更多電解質流路徑上的一或更多壓縮元件。
24. 如申請專利範圍第1項之電鍍設備，其中該出口部區分為二或更多不同方位角區段。
25. 一種電鍍基板的方法，包含：(a)自基板固持部接收實質平坦基板，其中曝露出該基板的電鍍面，且其中該基板固持部係配置成固持該基板，俾於電鍍期間使該基板的該電鍍面與陽極分隔開；(b)浸漬該基板於電解質中，其中約10mm或更小的空隙形成在該基板的該電鍍面與抗離子元件的上表面之間，其中該抗離子元件與該基板的該電鍍面至少共延伸，且其中該抗離子元件用以在電鍍期間提供離子傳輸穿過該抗離子元件；(c)用以下二方式流動電解質而使之接觸該基板固持部中的該基板：(i)從側入口部進入該空隙，並自側出口部離開；及(ii)從該抗離子元件下方穿過該抗離子元件進入該空隙，並自該側出口部離開，其中該入口部與該出口部位於該基板的該電鍍面上的方位角上大致相對的周圍位置，其中該入口部與該出口部與接近該入口部的複數個引導片係設計來或用以在電鍍時於該空隙中產生或維持交叉流動的電解質；(d)旋轉該基板固持部；及(e)在如步驟(c)流動電解質的同時，將材料電鍍到該基板的該電鍍面上。
26. 如申請專利範圍第25項之電鍍基板的方法，其中該步驟(c)中的流動電解質包含以至少約3cm/s的交叉流速度流動電解質通過該基板的電鍍面上的一中心點。
27. 如申請專利範圍第25項之電鍍基板的方法，其中在步驟(c)期間，電解質以至少約3公分/秒的速度離開該抗離子元件。
28. 如申請專利範圍第25項之電鍍基板的方法，其中該側出口部區分為二或更多不同方位角側出口部區段。
29. 如申請專利範圍第28項之電鍍基板的方法，更包含以不同流量流動電解質經過該等不同方位角側出口部區段之至少二者。
30. 如申請專利範圍第25項之電鍍基板的方法，其中該步驟(c)(ii)中的流動電解質包含流動電解質而使其撞擊到該基板的該電鍍面上。
31. 如申請專利範圍第25項之電鍍基板的方法，其中該側入口部區分為二或更多不同方位角側入口部區段，且更包含以不同流量流動電解質經過該等不同方位角側入口部區段之至少二者。
32. 如申請專利範圍第25項之電鍍基板的方法，其中流進該空隙的總電解質流速約為1至60L/分。