TWI649459B - 用於電鍍之基板的電流斜坡修整及電流脈動進入 - Google Patents

Abstract

在此處所揭露的一些方法及設備中，供應至基板的電流之曲線在浸漬期間提供基板表面上相對均勻的電流密度。這些方法包含藉由動態地控制電流而控制浸漬期間基板表面範圍所施加的電流密度，俾以考量到在浸漬期間與電解液接觸之改變的基板表面積。在一些情況中，亦在浸漬期間使用電流密度脈動及/或步階。

Description

用於電鍍之基板的電流斜坡修整及電流脈動進入

在此揭露之不同實施態樣關於控制電流曲線並藉此控制基板進入電鍍溶液時之基板上的金屬沉積之方法。

在此揭露之不同實施態樣關於控制電流曲線並藉此控制基板進入電鍍溶液時之基板上的金屬沉積之方法。電流曲線為在將基板浸入電鍍溶液的同時、做為時間的函數而供應至基板的電流。由於在許多實施例中，基板於浸漬期間係自水平面傾斜，因此基板通常並非瞬間受浸漬。反而是，基板在其下降進入電解液中時逐漸變得愈受浸漬。在一些實施例中，浸漬時間相當於將金屬電鍍到基板上的總時間之顯著部分。

在一些方法中，供應至基板的電流之曲線在浸漬期間提供基板表面上相對均勻的電流密度。這些方法包含藉由動態地控制電流而控制在浸漬期間基板表面範圍所施加的電流密度，俾以考量到在浸漬期間與電解液接觸之不斷改變的基板表面積。

101‧‧‧設備

105‧‧‧基板

109‧‧‧電解液

1200‧‧‧設備

1202‧‧‧電鍍模組

1204‧‧‧電鍍模組

1206‧‧‧電鍍模組

1212‧‧‧模組

1214‧‧‧模組

1216‧‧‧模組

1222‧‧‧化學稀釋模組

1224‧‧‧中央電沉積腔室

1226‧‧‧給劑系統

1228‧‧‧過濾及泵送系統

1230‧‧‧系統控制器

1232‧‧‧晶圓搬運站

1240‧‧‧轉移工具

1242‧‧‧卡匣

1244‧‧‧卡匣

1246‧‧‧轉移工具

1248‧‧‧對準器

1250‧‧‧傳送站

1300‧‧‧電沉積設備

1301‧‧‧前開式晶圓傳送盒(FOUP)

1302‧‧‧前端機器人

1302a‧‧‧機器人軌道

1303‧‧‧轉軸

1304‧‧‧前端可存取站

1306‧‧‧基板

1307‧‧‧電鍍槽

1308‧‧‧前端可存取站

1309‧‧‧安裝托架

圖1A顯示基板定位系統之簡化版本，該系統以具角度之位向將基板浸入電解液。

圖1B顯示在三個不同時間點之正被浸入電解液的基板。

圖2為顯示在不同浸漬方法期間之電流密度的圖表。

圖3顯示在浸漬期間經歷不同電流步階之基板的絨度圖(hazemap)。

圖4A為顯示基板於浸漬期間之浸漬表面積的圖表。

圖4B為顯示在浸漬期間施加至基板之電流曲線的圖表。

圖4C為顯示在浸漬期間施加至基板之電流密度曲線的圖表，其中該基板係依圖4A之浸漬面積曲線及圖4B之電流曲線所浸漬。

圖5A-C顯示複數圖表，其代表隨時間之浸漬表面積(圖5A)、電流(圖5B)及電流密度(圖5C)，其中電流密度脈動係於浸漬後不久使用。

圖6A-C顯示複數圖表，其代表隨時間之浸漬表面積(圖6A)、電流(圖6B)及電流密度(圖6C)，其中電流密度脈動係於浸漬期間使用。

圖7A-D、8A-C及9A-C顯示在不同浸漬參數所電鍍基板之基於光散射的絨度圖。

圖9D顯示空白晶圓之基於光散射的絨度圖。

圖10顯示在不同浸漬參數所電鍍銅之AFM影像。

圖11顯示說明針對不同浸漬參數之溝槽及貫孔中的孔隙個數之圖表。

圖12及13顯示可用以實行所揭露實施例之多重工具電鍍設備範例。

儘管在此之許多範例特別關於半導體基板上之銅沉積，然而實施例並非如此地受限。反而是，可將技術應用到各類基板上之各類金屬的沉積。如此其它金屬包含鎳、鈷、錫、銀、銅、金、及銅與錳、鎂及鋁的合金。

在本申請案中，「半導體晶圓」、「晶圓」、「基板」、「晶圓基板」、及「部份製造之積體電路」之用語可互換使用。該領域中具有通常知識者會理解「部份製造之積體電路」之用語可指處於其上許多積體電路製造階段之任一期間的矽或其它半導體晶圓。「電解液」、「鍍液」、「電鍍液」、「鍍 浴」、及「浴」之用語亦可互換使用。以下詳細描述假定本發明係在晶圓上實行。然而，如以上所指出，本發明並非如此地受限。工件可為不同形狀、尺寸、及材料。除了半導體晶圓之外，其它可利用本發明之工件包含像是顯示器之背板及其它構件、印刷電路板...等之不同物件。

目前，積體電路(IC)製造運用鑲嵌、雙重鑲嵌、或相關技術，用以將銅或其它電流載送金屬電鍍到定義內連線路徑之凹部(像是溝槽及貫孔)中。在製作銅鑲嵌電路中所用的一程序步驟為形成「晶種」或「閃鍍」層，然後將其用做銅所電鍍(電填充)於其上的基層。晶種層將電鍍電流從晶圓之邊緣區域(做電接觸處)載送到遍處晶圓表面之所有溝槽及貫孔結構。有時候將溝槽、貫孔、及其它凹部稱做「特徵部」。晶種膜通常為薄的導電銅層。晶種膜係藉由障壁層與絕緣之二氧化矽或其它介電質分開。在一些應用中，薄晶種層做為擴散障壁及導電晶種兩者。可用於如此雙重功能層中的材料範例包含銅、釕、鎢、鈷及鉭之若干合金。

隨著半導體工業的進步，技術節點朝向非常薄且具阻抗晶種之電化學填充條件前進。要利用如此具阻抗之晶種層達到晶圓範圍之均勻的初始電鍍變得非常具挑戰性。薄晶種層可能包含非連續處，且可能因曝露到大氣或電鍍溶液而劣化。為了在電鍍期間提供電流，電鍍工具僅在基板之邊緣區域中做通往導電晶種層之電接觸。由於薄晶種層之電位可能從基板邊緣到中心有所變化，因此在晶圓表面上達到均勻的電填充速率為一大挑戰。隨著工業從300mm晶圓往450mm晶圓過渡，不均勻的電鍍厚度甚至會更加明顯。

在進入階段期間，晶圓表面上之小型特徵部內的晶種層經受腐蝕反應、晶體再分配、及晶種材料從溝槽及貫孔之底部區域的大致移除。在電鍍中的一目標為要避免溝槽或貫孔內之晶種層的蝕刻或腐蝕，同時達成表面的完全濡濕。進入階段期間之晶種層腐蝕可藉由相對於電解液溶液將晶種層陰極極化而減輕。相較於未施加電流之浸漬(亦即，「冷進入」)，浸漬期間及電鍍前的陰極極化已顯示提供明顯的金屬化填充優勢。

陰極極化可藉由以下方式達成：預先設定連接到晶圓的電源，俾以在使晶圓浸入電解液的同時、或在晶圓浸入電解液之後盡快地提供電 流密度在例如約0.02到5mA/cm²範圍內的微小DC陰極電流。在一第二方法中，極化係藉由以下方式達成：在晶圓與酸性電解液接觸之前施加相對於電解液中參考電極稍負(例如40mV)之DC陰極恆定電壓。在進入期間之極化係於在此整體併入做為參考之美國專利第6,793,796號中進一步討論。

在產生積體電路元件之無孔隙填充及晶圓表面範圍之均勻電鍍厚度方面，於基板之初始進入電解液期間小心控制基板電鍍面範圍的電流密度具有益處。如所解釋，將基板浸入電鍍溶液之程序可使基板偏離水平而傾斜。因此在浸漬期間，基板會具有前緣及後緣。假如在浸漬期間將恆定電流偏壓施加至基板，前緣將經歷非常高的電流密度(高到可能具危險性)，直到基板之大部分或全部被浸漬。即使高電流密度並未損及晶圓前緣，進入期間之較高電流密度仍使得基板前緣部份具有較高的金屬沉積速率，而造成在基板表面上之不均勻的膜厚。

定電位晶圓進入(potentiostatic wafer entry)已用以幫助控制在浸漬期間晶圓範圍之電流密度。定電位進入涉及在進入電鍍溶液的整個過程期間將恆定電位施加至晶圓。定電位晶圓進入技術係於2001年5月10日所提申之美國專利第6,551,483號、2000年11月16日所提申之美國專利第6,946,065號、及2005年9月16日所提申之美國專利第8,048,280號中進一步討論，以上各者係在此整體併入做為參考。在一些實施例中，在進入期間之定電位控制產生約1到40mA/cm²之晶圓面範圍的電流密度。在定電位條件下的晶圓浸漬幫助保護晶種層免於腐蝕，特別是在酸性電鍍溶液中(例如，具有10-150g/L酸之電解液)。定電位進入亦已用以幫助控制晶種上之金屬成核的起始，然後其經過複數電鍍步驟而在未形成孔隙或縫隙的情況下將積體電路元件完全金屬化。此方法係於1998年7月22日所提申、且在此整體併入做為參考之美國專利第6,074,544號中進一步討論。由於受控制之電位法(像是定電位進入)容許較嚴密地控制在浸漬期間晶圓範圍之電流密度，因此相較於利用恆定之施加電流的浸漬(亦即，「熱進入」)，這些方法已顯示提供顯著的金屬化填充優勢。

儘管如此，仍已觀察到伴隨簡易之定電位基板進入的若干挑戰。首先，定電位進入在晶圓進入電鍍浴時僅提供晶圓表面範圍之電流密 度的有限控制。因此，定電位進入在浸漬期間於晶圓曝露到較高電流密度的部份上造成增加的電鍍，且在浸漬期間於晶圓曝露到較低電流密度的部份上造成減少的電鍍。再者，起因於定電位進入所致之不均勻膜厚，可能具有相對高個數、經沉積後之基板化學機械拋光所引入的缺陷。定電位進入有時候遭遇的另一問題為沿著半導體特徵部的側壁形成孔隙或其它缺陷，原因係曝露到較低電流密度之晶圓區域，該較低電流密度提供較不佳的晶種保護。較高的電流密度較佳地保護在腐蝕性電鍍溶液中的晶種層並驅動快速的金屬成核。孔隙最可能發生在特徵部的側壁上，原因係由於用以沉積晶種層之物理氣相沉積(PVD)程序的本質，使金屬晶種在這些位置可能最薄且因此最可能溶解。部份起因於相對低電流密度之特徵部側壁上的晶種層溶解可能導致在這些位置形成孔隙。

在此之實施例提供在基板浸漬期間動態控制電流曲線以考量到在此期間與電解液接觸之改變的基板表面積之方法。由於基板通常以相對於電解液表面之小角度進入電解液，因此晶圓並非瞬間變得受到完全浸漬。具角度之浸漬係於2001年5月31日所提申之美國專利第6,551,487號、及2012年4月30日所提申、題為「WETTING WAVE FRONT CONTROL FOR REDUCED AIR ENTRAPMENT DURING WAFER ENTRY INTO ELECTROPLATING BATH」之美國專利公開案第2012/0292192號中進一步描述，其各者係在此整體併入做為參考。由於具角度的浸漬，晶圓前緣變得先於晶圓後緣受到浸漬。浸漬於電解液中的基板表面積(亦即，「浸漬面積」)在浸漬過程期間增加。對於許多形狀的基板來說，表面積增加的速率並非線性。

圖1A顯示正在進行基板105於電解液109當中的斜角浸漬之電鍍設備101。設備101沿著與電解液109之表面垂直的軸移動晶圓105，並使晶圓自水平傾斜，容許具角度的浸漬。虛擬樞軸的使用為本發明之傾斜能力的一實施例。其它實施例可使用位在晶圓附近之實際樞軸關節。一般來說，設備提供兩個不同之移動能力：晶圓沿著與電解液垂直的鉛直軌跡之鉛直移動、及晶圓之傾斜移動。如所提及，傾斜浸漬可在浸漬期間減少氣泡在晶圓表面上的形成或滯留。電鍍期間之晶圓表面上的氣泡阻礙氣泡 附著處的電鍍。此在晶圓面上產生缺陷。

圖1B顯示在三時間點之典型的基板具角度浸漬及相應之基板浸漬面積。在這些晶圓圖像中，深色面積對應到晶圓尚未受浸漬之面積，而淺色面積對應到晶圓之浸漬面積。在圖1A之上部區塊中，基板正開始進入電鍍溶液中(「進入緣(entry edge)」受浸漬)。在中間區塊中，晶圓係大約一半受浸漬(「晶圓中間」受浸漬)，而在下部區塊中，基板幾乎完全受浸漬(「浸漬緣」幾乎受浸漬)。

藉由將漸增的浸漬面積納入考量，可達成在浸漬期間施加至晶圓之電流密度的較佳控制。換言之，比起簡易的定電位進入法，提供做為浸漬面積函數的電流控制之進入法能夠明顯較佳地控制膜的均勻度及形貌。舉例來說，如此方法容許較佳地控制初始的金屬成核，其驅動於浸漬後之接續電鍍步驟中所發生的均勻之膜成長。所產生的膜比起在定電位進入條件下所電鍍之膜展現較均勻的厚度及較低的平均粗糙度，原因是晶圓之所有區域經歷較均勻的電鍍條件(例如電流密度)。由於所產生的膜在厚度上較為均勻，因此引入較少缺陷。本方式的另一好處為可將相對高的恆定電流密度施加至晶圓表面，由於快速的金屬成核會發生在整個晶圓表面上，因而提供對抗晶種溶解及側壁孔隙形成之較佳保護。

圖2顯示針對二方法、於晶圓起初在浴中受浸漬時施加於晶圓面範圍的電流密度：(1)習知定電位進入(由深色方形所示)、及(2)根據在此所揭露實施例之電流斜坡修整進入(current ramping entry)(由淺色菱形所示)。晶圓在時刻=0ms進入溶液。在此時刻之前，晶圓正在接近溶液。在約40到50ms之後，晶圓約一半受浸漬，且在約100ms之後完全受浸漬。值得注意的是，在使用定電位進入的情況中，電流密度在浸漬過程期間明顯變化。當使用電流斜坡修整進入時，電流密度的均勻度明顯增加。

在若干實施例中，判定晶圓表面積的進入曲線。進入曲線追蹤浸漬過程期間的浸漬面積。存在著不同之判定進入曲線的分析方法。在一方法中，將浸漬面積基於基板的鉛直進入速率、浸漬角度及旋轉速率代數地運算成時間的函數。在若干情況中，基板的旋轉速率對於浸漬面積僅有微不足道的影響且可加以忽略。在另一方法中，使用實驗技術。舉例來說， 在測試晶圓的浸漬期間，可將一系列經定義的電流脈動施加至測試晶圓表面。電流脈動在金屬沉積被中斷處造成定義明確的線條。可將常用的量測工具用以分析測試晶圓。舉例來說，圖3顯示由來自California、Milpitas 之KLA Tencor的Surface Scan SP2所產生的絨度圖，其分析散射離開晶圓表面的光線。圖3的絨度圖對應到在6cm²/ms之浸漬速率下於浸漬期間經歷經定義之電流脈動的測試晶圓。白色虛線顯示電流脈動開始且金屬沉積受中斷處。黑色箭頭代表電流脈動之間的已知時間。此方法可用以針對特定的進入條件組(例如鉛直進入速率、角度、旋轉速率...等)運算做為時間函數的浸漬面積，且可特別有助於使用較複雜之進入模式的情況中(例如在鉛直進入速率及/或浸漬角度為動態的情況中)。利用此方式，可將代表電流密度方面變化之絨度圖或其它實驗數據用以創建參考資料庫，該資料庫可用以針對特定的進入條件組運算在給定時刻所應施加至基板的電流量。遍及緊接著之揭露內容中的測試數據係使用具有定義明確之表面積的未圖案化晶圓所收集。圖案化晶圓會因晶圓表面上存在的特徵部而具有較大的表面積。

在此之實施例可配合廣泛範圍之鉛直進入速率加以使用。在若干實施例中，針對以固定角度(例如自水平起約1-5°)受浸漬的基板，進入速率可介於約75及600cm/s之間。就每時間之浸漬面積來說的進入速率可為恆定，或者其可隨時間變化。在若干實施例中，進入速率係介於約2及700cm²/ms之間。儘管清楚揭露於在此之範例中的進入速率係介於約3-7.5cm²/ms之間，但實施例並非如此地受限。若干實施例利用小於或大於此範圍之進入速率。

針對圓形的晶圓，恆定的鉛直浸漬速率(每單位時間之鉛直位置)產生初始緩慢的面積進入速率，該面積進入速率後接在晶圓中心靠近電鍍浴時之較快的速率，且然後在晶圓中心受浸漬之後減緩。在一些實施例中，面積進入速率可開始於高速率，並當晶圓受浸漬時過渡到較低的速率。在其它實施例中，於浸漬初始具有低面積進入速率並於浸漬末尾具有較高進入速率可具有益處。又在其它的實施例中，於浸漬初始及末尾具有高面積進入速率、搭配在浸漬程序中段期間之緩慢進入速率可具有益處。

再者，在此之實施例可在廣泛範圍的電流密度加以執行。在大部分實施例中，電流密度可介於約0.1及500mA/cm²之間。在若干實施例中，電流密度可隨時間堪為恆定，或是其可更為動態。

在若干實施例中，當對圖案化之晶圓應用電流斜坡修整技術時，為了補償增加的表面積，故將所施加之電流密度增加約2-5倍(相較於在此所測試且揭露之電流密度)。

一旦得知基板的面積進入曲線，便可設計浸漬期間的電流曲線。電流曲線追蹤隨時間所施加至基板表面的電流量。所施加之電流量可使用產生電流之(複數)電源加以控制。在一方法中，將電流曲線設計成使得電流密度在浸漬期間堪為恆定。圖4A-4C對應到此恆定電流密度的方法。圖4A顯示針對某進入參數組之隨時間的晶圓浸漬面積。在此情況中，進入速率係相對恆定於約6cm²/ms。晶圓於時刻=0ms開始進入電鍍溶液，且在約140ms之後完全浸入溶液。應注意起因於晶圓之幾何，就每時間之面積所定義的恆定進入速率通常對應到就每時間之距離所定義的非恆定鉛直進入速率。圖4B顯示在浸漬期間隨時間供應到基板的電流。在此，電流於晶圓進入溶液時以微小的增量/步階調升。在此範例中，10ms之步階增量係為了易於視覺化所顯示，惟電流可以約0.1ms-30ms的步階而供應。在特定時刻所想望的電流係基於圖4A所示之浸漬面積而運算，俾以產生恆定的電流密度。使用較短的步階可容許電流密度在進入過程期間更為均勻。圖4C顯示在浸漬期間隨時間供應至基板的電流密度。由於電流係隨著更多晶圓表面變得受浸漬而增量地調升，因此電流密度在浸漬過程期間係實質上恆定。

在另一實施例中，可將已知的晶圓浸漬面積用以運算一施加電流，該施加電流會在進入程序之大部分期間對晶圓的所有位置產生特定的施加電流密度，然後在浸漬末尾之後、或接近浸漬末尾、或浸漬完成後不久將一系列之一或更多順向及/或逆向電流脈動施加至晶圓。圖5A-5C顯示此方法。電流脈動可為相對高之電流脈動、低電流脈動、或無電流脈動。在若干實施例中，脈動起因於施加至晶圓之電流的暫時停止(亦即，無電流脈動)。在一些實施例中並非將電流脈動化，而是將電流步階變化或以其它 方式改變以達成比浸漬期間更高或更低的電流密度。在不希望受到任何理論或作用機制所束縛的情況下，據信這些電流上的脈動/改變可用以藉重新分配吸附至基板表面的添加物而改變晶圓上初始之金屬成核。

圖5A顯示浸漬期間隨時間之晶圓浸漬面積。圖5B顯示浸漬期間之電流曲線。在晶圓之浸漬面積增加的同時，電流遞增地增加。在時刻t1，將順向電流脈動施加一段時間(例如10ms)。該電流脈動持續一短暫時間於基板表面產生較高的電流密度，並可在表面驅動快速的金屬成核。在時刻t2，將電流逆轉一段短暫時間(例如10ms)以進一步微調基板表面上的金屬成核。在時刻t3，電流大約回到其在t1的脈動之前的值。圖5C顯示浸漬期間之所產生的電流密度曲線。

在若干實施例中，可使用更短或更長之脈動時間(例如介於約1及30ms之間)。該等脈動可用以達成更高或更低之電流密度(例如介於約±0.1到±500mA/cm²之間)。或者是，可使電流步階變化至更高或更低之電流密度(例如介於約±0.1到±500mA/cm²之間)來代替脈動，其中在晶圓完成進入電鍍溶液時，電流係維持在該更高或更低之電流密度持續一段時間。每一脈動/步階的個數、頻率、及大小可如想望所變化。在一實施例中，使用單一脈動或步階。在其它實施例中，使用複數脈動(例如2個脈動、5或較少個脈動、10或較少個脈動、或大於10個脈動)。在進一步的實施例中，使用複數步階(例如約2-1000個步階、5或更多個步階、10或更多個步階、20或更多個步階、或約100或更多個步階)。當步階間的時間減少，步階個數通常會增加。使用高個數之步階容許電流密度曲線隨時間仔細地受控制。在若干實施例中，將電流隨時間調升而無明顯的步階(亦即，電流連續增加，直到其到達想望之位準)。再者，脈動/步階之頻率及/或大小可在處理單一基板的過程期間有所變化。在若干實施例中，使用脈動化/步階變化的電流可導致更平滑、更均勻的膜。

相關的實施例涉及使用其它脈動串或電流步階，像是圖6A-6C所示者。圖6A顯示在浸漬期間隨時間的浸漬面積。圖6B顯示在浸漬期間施加至晶圓之電流脈動串的一範例。在此範例中，施加一系列之漸增的電流脈動。圖6C顯示由圖6B所示之施加電流所致的電流密度。在不同的實 施例中，在晶圓進入浴時使電流脈動及/或步階變化，造成在浸漬過程期間的電流密度脈動及/或步階。在一些實施例中，電流脈動及/或步階開始於晶圓起初進入溶液時。在其它實施例中，直到晶圓開始浸漬後一段時間(例如在晶圓開始浸漬後約1ms、約5ms、或約10ms)、或者直到晶圓之若干部份受浸漬(例如在晶圓的約5%、約10%、或約50%受浸漬後)，脈動/步階才開始。脈動可為順向脈動或逆向脈動，且其可為高電流、低電流、或無電流。逆向脈動可造成少量金屬從表面的移除，其在若干實施例中可具有益處。脈動可持續約1及30ms之間或更久，且可發生於整個浸漬過程期間或僅在浸漬之部份期間。可使用脈動/步階以達到更高或更低的電流密度(例如介於約±0.1到±500mA/cm²之間)。可將此實施例與先前的方法結合而使晶圓浸漬期間及晶圓浸漬後不久兩者的電流脈動及/或步階變化得以實現，俾以較佳地控制晶圓表面上之金屬成核。在若干實施例中，使用複數脈動(例如2個脈動、5或較少個脈動、10或較少個脈動、或大於10個脈動)。在進一步的實施例中，使用複數步階(例如約2-1000個步階、5或更多個步階、10或更多個步階、約20或更多個步階、或約100或更多個步階)。在一些情況中，在浸漬期間使用脈動及步階兩者。

藉由在晶圓進入電鍍浴時利用這些技術動態地控制施加至晶圓的電流，可控制例如在晶圓表面之金屬成核並進而獲得更平滑、更均勻的金屬沉積。為了運算電鍍表面之粗糙度，可使用像是圖3所示者之光散射影像將反射度圖(亦即，絨度圖)直接相關到原子力顯微鏡(AFM)粗糙度數據。可在兩半導體量測學工具之間建立校正曲線，且此技術係於在此併入做為參考之美國專利第7,286,218號中進一步描述。此類型的校正係用以運算在此所揭露粗糙度的方均根(RMS)值。在絨度圖中，已知較亮的區域對應到較粗糙的表面區域，因為這些區域與較平滑之表面區域相比散射增加的光線量。

圖7A-7D顯示說明晶圓範圍所觀察到的晶圓表面粗糙度之基於光散射之絨度圖(左邊區塊)、及由這些絨度圖所產生之直方圖數據(右邊區塊)。較平滑的表面對應到具有以較低值為中心之較窄分佈的直方圖。在圖7A-7D(及8A-8C及9A-9D)之絨度圖中所見的同心圓係由量測學工 具/方法所造成。圖7A-7D的所有進入速率為6cm²/ms。圖7A關於在習知定電位進入條件下所電鍍的晶圓。絨度圖顯示明顯的光散射，特別是在晶圓的頂部。再者，圖7A之直方圖係以相對高的值為中心且包含朝向更高值之實質性拖尾。定電位進入條件之平均RMS粗糙度係從校正曲線運算為3.43nm。圖7B關於根據圖4B-4C所示技術、在浸漬期間於15mA/cm²之恆定電流密度所電鍍的晶圓。圖7B之絨度圖顯示比在圖7A之定電位進入情況中更少的光散射。同樣地，圖7B之直方圖係以較低值為中心且比圖7A中更窄。圖7B中晶圓的RMS粗糙度經運算為2.50nm。圖7C關於使用與圖5B-5C中所示者相似的波形(無逆向脈動)在初始浸漬時期期間以15mA/cm²之恆定電流密度所電鍍、然後在浸漬之最後50ms以30mA/cm²之電流密度所電鍍的晶圓。在此，絨度圖看起來比在圖7A之定電位進入情況中更均勻，且直方圖更窄並以較低值為中心。圖7C中的平均RMS粗糙度經運算為2.51nm。圖7D關於在初始浸漬時期期間以15mA/cm²之電流密度所電鍍、然後在浸漬之最後30ms期間曝露到一連串之三個10ms步階的晶圓。第一步階為在30mA/cm²之10ms脈動，第二步階為在0mA/cm²之10ms脈動，而第三步階為在30mA/cm²之另一10ms脈動。就如圖7B及7C，圖7D之絨度圖看起來比在圖7A定電位進入情況中更均勻，且直方圖更窄並以較低值為中心。圖7D中的平均RMS粗糙度經運算為2.55nm。相較於在圖7A中於定電位進入條件下所電鍍的晶圓，圖7B-7D中的晶圓各自顯示改善之表面平滑度。最平滑的表面(最低之RMS粗糙度值)係在圖7B之晶圓中達成，圖7B對應到在浸漬期間之恆定電流密度(無脈動或步階)。然而，RMS值在圖7B-7D之間頗為接近，且因此可將這些技術之每一者用以增加表面平滑度/均勻度。所用技術可基於特定用途或晶圓表面、所用電解液、或其它不同考量而選擇。關於圖7A-7D之電鍍條件及粗糙度結果係總結於表1。

圖8A-8C針對一範圍之施加恆定電流密度顯示說明晶圓範圍所觀察到的晶圓表面粗糙度之基於光散射之絨度圖(左邊區塊)、及由這些絨度圖所產生之直方圖數據(右邊區塊)。並未將電流脈動或步階用於製備晶圓。圖8A-8C顯示表面粗糙度係直接取決於恆定施加之電流密度。具體地，圖8A關於在7.5mA/cm²所電鍍的晶圓，圖8B關於在15mA/cm²所電鍍的晶圓，且圖8C關於在30mA/cm²所電鍍的晶圓。在此範圍內，平均粗糙度隨著增加之電流密度而增加，且進入條件及粗糙度結果係總結於表2。然而，針對給定晶圓提供最佳結果之施加電流及電流密度會取決於待電鍍表面之特性(例如晶種厚度、晶種組成...等)。

圖9A-9C針對一範圍之進入速率顯示說明晶圓範圍所觀察到之晶圓表面粗糙度的基於光散射之絨度圖(左邊區塊)、及由這些絨度圖所產生之直方圖數據(右邊區塊)。圖9D顯示來自未電鍍之控制空白晶圓的絨度圖及所產生的直方圖。與圖9A-9C相關的晶圓皆係在15mA/cm²之恆定電流密度所電鍍，且並未在浸漬期間使用電流脈動或步階。這些晶圓的進入速率為3cm²/ms(圖9A)、6cm²/ms(圖9B)、及7.5cm²/ms(圖9C)。在此範圍內，表面粗糙度隨著增加之進入速率而減少。換言之，較快的進入速率造成較平滑的電鍍表面。將控制晶圓納入以顯示存在於空白晶圓之本質粗糙度(約2.05nm)，並顯示較高的進入速率(例如7.5cm²/ms)僅產生比底下表面略加粗糙的電鍍膜。進入條件及所產生的粗糙度係總結於表3。

圖10提供額外的支持，其顯示相較於習知之定電位進入技術，在使用動態之電流斜坡修整進入技術時產生更平滑的表面。具體地，圖10顯示使用定電位進入(左)、及動態之電流斜坡修整進入(右)所電鍍之銅的AFM代表影像。平均RMS粗糙度值係在每一晶圓上之三不同位置所運算：(1)晶圓進入緣附近(亦即，首先進入電鍍浴之晶圓部份)、(2)晶圓中間附近、及(3)晶圓浸漬緣附近(亦即，最後進入電鍍浴之晶圓部份)。這些晶圓位置亦顯示於圖1B。經運算之這些位置的粗糙度值係總結於表4，表4亦包含關於空白、未圖案化之晶種的數據。

圖11顯示柱狀圖，其證明動態之電流斜坡修整進入造成特徵部中所觀察到之孔隙個數上的減少。定電位進入(POT)顯示在19之最高孔隙個數。電流斜坡修整進入顯示較少之可觀察到的孔隙，特別是在溝槽特徵部內。在電流斜坡修整進入情況的組別中，可觀察到之孔隙個數隨著增加之電流密度減少。圖11中所用的樣品並未經化學機械拋光。因此，孔隙上的減少為以下各者之直接結果：電流斜坡修整進入技術、及對於為使晶種溶解最小化及驅動快速金屬成核而在進入期間施加至晶圓之高電流密度的相應改善控制。

在此所揭露實施例提供將金屬電鍍至基板上的改良方法。藉著將在浸漬程序期間之任一給定時刻受浸漬之晶圓面積納入考量，實現了若干益處。這些益處包含在晶圓進入電解液時橫跨基板所施加之電流密度的改善控制、電鍍表面之減少的總體表面粗糙度、改善之晶種層保護、較少孔隙、及對於基板表面上之金屬成核的較佳控制。藉由產生具有較平滑表面之電鍍金屬膜，透過化學機械拋光技術所引入之缺陷個數(拋光非均勻厚度之表面時所引起)將顯著減少。

設備

在此所揭露之一些電沉積方法可參照不同的電鍍工具設備來描述，且可以該等不同的電鍍工具設備為背景加以運用。在此所揭露之包含 基板浸漬之電沉積、及其它方法可在形成更大之電沉積設備的構件中執行。圖12顯示範例電沉積設備之頂視示意圖。電沉積設備1200可包含三個分開的電鍍模組1202、1204、及1206。電沉積設備1200亦可包含針對不同程序操作所配置之三個分開的模組1212、1214、及1216。舉例來說，在一些實施例中，模組1212、1214、及1216之一或更多者可為旋轉潤洗乾燥(SRD)模組。在其它實施例中，模組1212、1214、及1216之一或更多者可為電填充後模組(PEM)，各自配置成在基板受電鍍模組1202、1204、及1206之一者處理後執行像是基板之邊緣斜角移除、背側蝕刻、及酸清洗的功能。

電沉積設備1200包含中央電沉積腔室1224。中央電沉積腔室1224為一腔室，其容納用作電鍍模組1202、1204、及1206中電鍍溶液的化學溶液。電沉積設備1200亦包含可儲存並供應用於電鍍溶液之添加物的給劑系統1226。化學稀釋模組1222可儲存並混合要用做蝕刻劑的化學品。過濾及泵送單元1228可過濾供中央電沉積腔室1224用的電鍍溶液並將其泵送至電鍍模組。

系統控制器1230提供操作電沉積設備1200所需的電子及介面控制。系統控制器1230(其可包含一或更多實體或邏輯控制器)控制電鍍設備1200之性質的一些者或整體。系統控制器1230通常包含一或更多記憶體裝置及一或更多處理器。處理器可包含中央處理單元(CPU)或電腦、類比及/或數位輸入/輸出連接、步進馬達控制器板、及其它類似的構件。用於實行如在此所述之適當控制操作的指令可在處理器上執行。這些指令可被儲存在與系統控制器1230相關聯之記憶體裝置，或是其可透過網路而提供。在若干實施例中，系統控制器1230執行系統控制軟體。

電沉積設備1200中的系統控制軟體可包含用於控制時間點、電解液成份之混合、入口壓力、電鍍槽壓力、電鍍槽溫度、基板溫度、施加至基板及任何其它電極之電流及電位、基板位置、基板旋轉、及藉由電沉積設備1200所執行之特定程序的其它參數。具體地，系統控制邏輯亦可包含用於浸漬基板及施加電流的指令，該電流係為了在整個浸漬程序期間提供基板面上實質上均勻的電流密度所特別調整。控制邏輯亦可提供在浸漬 期間及/或之後將電流脈動至基板的指令。可將系統控制邏輯以任何合適的方式加以配置。舉例來說，可撰寫不同的程序工具構件次程式或控制物件以控制實現不同的程序工具程序所需的程序工具構件的操作。系統控制軟體可以任何合適的電腦可讀程式語言而編碼。亦可將邏輯實行成可程式化邏輯元件(例如FPGA)、ASIC、或其它適合媒介中的硬體。

在一些實施例中，系統控制邏輯包含用於控制上述不同參數的輸入/輸出控制(IOC)排序指令。舉例來說，電鍍程序的每一階段可包含由系統控制器1230所執行的一或更多指令。可將用於設定浸漬程序階段之程序條件的指令包含在相應的浸漬配方階段中。在一些實施例中，可將電鍍配方階段依序安排，使得電鍍程序階段的所有指令與該程序階段同時執行。

在一些實施例中，控制邏輯可被分成像是程式或程式片段的不同部份。針對此目的之邏輯部份的範例包含基板定位部份、電解液組成控制部份、壓力控制部份、加熱器控制部份、及電位/電流電源控制部份。

在一些實施例中，可具有與系統控制器1230相關聯之使用者介面。使用者介面可包含顯示螢幕、設備及/或程序條件之圖形化軟體顯示、及像是指向裝置、鍵盤、觸控螢幕、麥克風...等使用者輸入裝置。

在一些實施例中，藉由系統控制器1230所調整的參數可相關於程序條件。非限制性範例包含浴條件(溫度、組成、及流率)、在不同階段之基板位置(旋轉速率、線性(鉛直)速率、自水平起的角度)...等。這些參數可以配方的形式提供給使用者，配方可利用使用者介面輸入。

用於監控程序的訊號可來自從不同的程序工具感測器藉由系統控制器1230的類比及/或數位輸入連接而提供。控制程序用的訊號可在程序工具的類比及數位輸出連接上輸出。可受監控之程序工具感測器的非限制性範例包含質流控制器、壓力感測器(像是壓力計)、熱電偶、光學位置感測器...等。經適當編程的回饋及控制演算法可與來自這些感測器的數據一起使用以維持程序條件。

在一實施例中，指令可包含將基板插入晶圓固持器、使基板傾斜、在浸漬期間對基板施加陰極電流以在浸漬期間提供實質上恆定的電流密度、且在基板上電沉積含銅結構。

轉移工具1240可從像是卡匣1242或卡匣1244之基板卡匣選定基板。卡匣1242或1244可為前開式晶圓傳送盒(FOUP)。FOUP為一殼體，其設計成將基板穩固且安全地固持在受控制的環境中且容許基板被移除，以供藉由裝配有適當負載埠及機器人搬運系統的工具而處理或量測。轉移工具1240可使用真空附接或一些其它的附接機制固持基板。

轉移工具1240可與晶圓搬運站1232、卡匣1242或1244、傳送站1250、或對準器1248形成介面。從傳送站1250，轉移工具1246可取用基板。傳送站1250可為槽孔或位置，轉移工具1240及1246可在不經過對準器1248的情況下傳送晶圓來往該槽孔或位置。然而，在一些實施例中，為了確保基板在轉移工具1246上係適當地對準以供精確供應到電鍍模組，轉移工具1246可利用對準器1248將基板加以對齊。轉移工具1246亦可將基板供應到電鍍模組1202、1204、或1206之一者、或針對不同程序操作所配置之三個分開的模組1212、1214、及1216之一者。

根據上述方法之程序操作的一範例可進行如下：(1)在電鍍模組1204中將銅電沉積到基板上以形成含銅結構；(2)在模組1212內的SRD中將基板潤洗及乾燥；及(3)在模組1214中執行邊緣斜角移除。

配置成容許基板經過排序的電鍍、潤洗、乾燥、及PEM程序操作之有效循環的設備針對用於在生產環境中使用的實施例而言可具有用處。為了完成這點，可將模組1212配置成旋轉潤洗乾燥器及邊緣斜角移除腔室。有了如此模組1212，基板將只需要在電鍍模組1204及模組1212之間傳送以供銅電鍍及EBR操作。

電沉積設備1300的替代性實施例係示意性地顯示於圖13中。在此實施例中，電沉積設備1300具有一組成對或以複數「雙重站(duet)」配置的電鍍槽1307，每一者包含電鍍浴。除了電鍍本身之外，電沉積設備1300可執行不同的其它電鍍相關的程序及次步驟，像是例如旋轉潤洗、旋轉乾燥、金屬及矽濕蝕刻、無電沉積、預濡濕及預化學處理、還原、退火、光阻剝除、及表面預活化。電沉積設備1300在圖13中係示意性地顯示成由頂部往下看，且在此圖中僅揭露單一層級或「樓層」，但是可被該領域中具有通常知識者輕易理解如此設備(例如Novellus Sabre^TM 3D工具)可具有 二或更多「堆疊」在彼此上方的層級，每一者可能具有相同或不同類型的處理站。

再次參照圖13，待電鍍之基板1306通常透過前端裝載之FOUP 1301而饋入電沉積設備1300，且在此範例中經由前端機器人1302從FOUP被帶到電沉積設備1300的主要基板處理區域，前端機器人1302可抽出在複數維度上受到轉軸1303所驅動的基板1306，並將該基板從可存取站(二前端可存取站1304還有二前端可存取站1308係顯示在此範例中)之一站移動到另一者。前端可存取站1304及1308可包含例如預處理站、及旋轉潤洗乾燥(SRD)站。前端機器人1302從一側到另一側的側向運動係利用機器人軌道1302a而完成。基板1306之每一者可藉由受到連接至馬達(未顯示)之轉軸1303所驅動的杯體/錐體組件(未顯示)所固持，且該馬達可附接至安裝托架1309。亦顯示於此範例的是電鍍槽1307的四「雙重站」，總共八電鍍槽1307。電鍍槽1307可針對含銅結構用於電鍍銅且針對焊料結構用於電鍍焊料材料。系統控制器(未顯示)可耦接到電沉積設備1300以控制電沉積設備1300的性質之一些者或整體。可將系統控制器程式化或以其它方式配置成根據在此先前所述的程序執行指令。

在此以上所描述之電鍍設備/方法可搭配微影圖案化工具或程序而使用，例如以供半導體元件、顯示器、LED、光電板...等的製造或生產。儘管並非必要，不過一般而言，如此工具/程序會於共同的製造設施中一起使用或執行。膜之微影圖案化通常包含以下步驟之一些者或整體，每一步驟利用一些可能的工具得以實現：(1)使用旋塗或噴佈工具在工件(即基板)上施加光阻；(2)使用熱板或爐或UV固化工具將光阻固化；(3)利用像是晶圓步進機之工具將光阻曝露在可見或UV或X射線光中；(4)使用像是濕檯之工具將光阻顯影，以選擇性地移除光阻並藉此將其圖案化；(5)藉由使用乾式或電漿輔助蝕刻工具將光阻圖案轉移到下方的膜或工件中；及(6)使用像是RF或微波電漿光阻剝除機之工具將光阻移除。

所揭露實施例之一些實施態樣可用以下順序為特徵：(a)接受包含薄的導電晶種層之基板，其中該晶種層係電連接至電源；(b)使一部份的晶種層接觸到電鍍溶液中，同時施加陰極電流到晶種層；(c)將晶種層的剩 餘者漸漸浸入電鍍溶液，同時調整施加至晶種層的陰極電流大小。在此順序中，在浸漬期間施加至晶種層的陰極電流曲線於浸漬期間對晶種層之浸漬部份提供實質上均勻之電流密度。在一些實施例中，基板為圓形或實質上具圓形形狀之晶圓。在一些實施例中，基板為300mm或450mm之半導體晶圓。實質上均勻的電流密度通常為在浸漬程序期間不變動超過約10%或約5%者。然而在一些實施例中，電流密度脈動係安插在實質上均勻之電流密度上。具有實質上大於基線電流密度者之大小的這些脈動並未納入實質上均勻之電流密度的運算中。

儘管並非必要，但是經常在浸漬期間將基板以傾斜角度(例如，自水平起1-5°)固持。在浸漬期間，傾斜角度可為恆定或有變化。在一些實施例中，晶種層具有最多約100奈米的平均厚度。再者，晶種層可保形地(或實質上保形地)覆蓋具有像是溝槽、貫孔之凹部及/或板(pad)的表面。溝槽及/或貫孔可為鑲嵌金屬化層之一部分。在一些實施例中，凹部可具有大約複數奈米的開口(例如數十奈米)。晶種層可藉由像是PVD(物理氣相沉積)程序形成。

電流曲線可在晶種層的浸漬部份上提供介於約0.1及1500mA/cm²之間的電流密度。施加時，脈動可具有例如介於約1及30ms之間的持續期間。在一些實施例中，脈動可提供自基線電流密度起之約±0.1到±500mA/cm²之間的電流密度。在一些實施例中，在脈動期間沒有電流流動。

所揭露實施例之一些有關設備的實施態樣可用以下技術特徵為特徵：(a)電鍍槽；(b)配置成執行以下各者之基板固持器(i)在基板被固持在基板固持器時，將電流供應到基板之晶種層、及(ii)藉旋轉、相對於水平之傾斜、及在電鍍槽中電鍍浴內的浸漬而移動基板；及(c)配置成提供一電流曲線的控制器，該電流曲線在浸漬期間於晶種層受浸漬部份提供實質上均勻的電流密度。控制器可被進一步配置成將脈動引至晶種層上的電流密度並執行與如在此所述之浸漬相關聯的不同操作。

亦應注意有許多實行所揭露方法及設備的替代方式。因此希望將此揭露內容解讀成包含所有如此之改變、修改、排列、及代換相當者，如其落入所揭露實施例之真實精神及範圍內般。

Claims (29)

1. 一種用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，包含：一電鍍腔室，用以容納電解液；一基板固持器，用以在電鍍期間支撐一基板；一電源，用以在電鍍期間施加電流至該基板；及一控制器，包含一電腦可讀儲存媒體，該電腦可讀儲存媒體具有指令用以：將該基板定位在相對於該電鍍腔室中的電解液之表面的一角度；選定一組浸漬參數，其定義該基板在電鍍期間應如何被浸入電解液；在該組浸漬參數下判定用於該基板之一進入曲線，其中該進入曲線提供關於在該基板於電解液中的浸漬期間之不同時間點有多少基板面積受到浸漬的資訊，其中該進入曲線係藉由以下各者而實驗地決定：提供一測試基板；在該組浸漬參數下將該測試基板浸入電解液；在浸漬該測試基板時施加一系列的電流改變，藉此在該測試基板上形成中斷之複數電鍍邊界，其中後續電流改變之間的時間為已知；將該測試基板從電解液移除；分析該測試基板以辨識中斷之該複數電鍍邊界的位置；及基於中斷之該複數電鍍邊界的位置及後續電流改變之間的已知時間決定該進入曲線；將該基板浸入該電鍍腔室中的電解液，使得該基板之前緣在該基板之後緣之前進入電解液，其中該基板之該前緣及該後緣係定位成彼此相對；在該基板受浸漬時施加電流至該基板，其中在浸漬期間施加至該基板的一電流曲線係基於該基板的該進入曲線所決定；及將該基板自電解液移除。
2. 如申請專利範圍第1項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中該電流曲線在浸漬期間造成施加至該基板之實質上恆定的一電流密度。
3. 如申請專利範圍第2項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中該電流曲線以一連續的方式增加。
4. 如申請專利範圍第2項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中該電流曲線以一步階式的方式增加，其中步階的持續時間係介於約0.1-30毫秒。
5. 如申請專利範圍第1項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中該電流曲線包含電流脈動，使得在浸漬期間施加至該基板的一電流密度在一實質上恆定之電流密度及一增加之電流密度之間脈動。
6. 如申請專利範圍第5項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中增加之該等電流密度脈動的大小在浸漬期間增加。
7. 如申請專利範圍第1項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中該電流曲線包含一或更多脈動及/或步階。
8. 如申請專利範圍第7項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中該一或更多脈動及/或步階僅發生於一浸漬程序之一部分期間。
9. 如申請專利範圍第8項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中該一或更多脈動及/或步階發生於浸漬之最後部份期間、或發生於浸漬完成之後不久。
10. 如申請專利範圍第7項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中該一或更多脈動/步階開始於當一晶圓起初浸入電解液時。
11. 如申請專利範圍第7項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中該一或更多脈動/步階發生於整個浸漬程序期間。
12. 如申請專利範圍第7項之用於將金屬電鍍到基板表面上的設備，其中該電流曲線包含至少一順向脈動及至少一逆向脈動。
13. 一種將金屬電鍍到基板上之方法，包含：將一基板定位成相對於一電鍍腔室中的電解液之表面的一角度；選定一組浸漬參數，其定義該基板在電鍍期間應如何被浸入電解液；在該組浸漬參數下判定用於該基板之一進入曲線，其中該進入曲線提供關於在該基板於電解液中的浸漬期間之不同時間點有多少基板面積受到浸漬的資訊，其中該進入曲線係藉由以下各者而實驗地決定：提供一測試基板；在該組浸漬參數下將該測試基板浸入電解液；在浸漬該測試基板時施加一系列的電流改變，藉此在該測試基板上形成中斷之複數電鍍邊界，其中後續電流改變之間的時間為已知；將該測試基板從電解液移除；分析該測試基板以辨識中斷之該複數電鍍邊界的位置；及基於中斷之該複數電鍍邊界的位置及後續電流改變之間的已知時間決定該進入曲線；將該基板浸入該電鍍腔室中的電解液，使得該基板之前緣在該基板之後緣之前進入電解液，其中該基板之該前緣及該後緣係定位成彼此相對；在該基板受浸漬時施加電流至該基板，其中在浸漬期間施加至該基板的一電流曲線提供增加的電流，該增加的電流增加由在一給定時刻浸漬於電解液中的基板面積量所決定的量；及將該基板自電解液移除。
14. 如申請專利範圍第13項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中分析該測試基板以辨識中斷之該複數電鍍邊界的位置包含分析散射離開該測試基板之光線。
15. 如申請專利範圍第13項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該等浸漬參數包含在浸漬期間之該基板的傾斜、及在浸漬期間之該基板的一鉛直進入速率。
16. 如申請專利範圍第15項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該鉛直進入速率係介於約75-600公分/秒，且其中該傾斜係介於自電解液表面起約1-5°。
17. 如申請專利範圍第13項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該進入曲線將該基板之表面上的複數特徵部所提供之基板表面積納入考量。
18. 如申請專利範圍第13項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該電流曲線在浸漬期間提供實質上恆定的一電流密度。
19. 如申請專利範圍第18項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該電流以一連續的方式增加。
20. 如申請專利範圍第18項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該電流以一步階式的方式增加，該步階式的方式具有持續期間介於約0.1-30毫秒之間的步階。
21. 如申請專利範圍第13項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該電流曲線提供一電流密度曲線，該電流密度曲線包含一或更多電流密度步階及/或脈動。
22. 如申請專利範圍第21項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該電流密度曲線在基板浸漬之大部分期間提供實質上恆定之一電流密度，且在接近基板浸漬的末尾或在基板浸漬之後不久更提供該一或更多電流密度脈動及/或步階。
23. 如申請專利範圍第21項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中使該一或更多電流密度脈動及/或步階作用以移除沉積在該基板上之至少一些金屬。
24. 如申請專利範圍第21項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該電流密度曲線在實質上固定之一電流密度及該等脈動及/或步階之間交替。
25. 如申請專利範圍第21項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該一或更多脈動及/或步階之頻率及/或大小隨時間變化。
26. 如申請專利範圍第25項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該等脈動及/或步階之大小隨時間增加。
27. 如申請專利範圍第21項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該等脈動及/或步階開始於該基板之前緣進入電解液之後至少約1毫秒。
28. 如申請專利範圍第21項之將金屬電鍍到基板上之方法，其中該等脈動及/或步階發生於該基板受浸漬之整個時段期間。
29. 如申請專利範圍第13項之將金屬電鍍到基板上之方法，更包含在浸漬完成之後將材料電鍍到該基板上，其中電鍍係在與浸漬期間所用者不同之一電流密度下執行。