屏蔽环、屏蔽装置、电镀设备及电镀方法与流程

文档序号:19419969发布日期:2019-12-14 01:19阅读:314来源:国知局
屏蔽环、屏蔽装置、电镀设备及电镀方法与流程

本发明涉及电镀领域,特别涉及一种屏蔽环、屏蔽装置、电镀设备及电镀方法。



背景技术:

晶圆电镀是芯片制造湿制程的一个重要工艺步骤。晶圆电镀有水平电镀和垂直电镀。在晶圆电镀工艺中,镀层厚度均匀性是电镀效果的重要方面,各电镀设备制造商都在不断改良其设备,旨在改善其镀层厚度均匀性。

目前,芯片制造的晶圆有8英寸(200mm直径)和12英寸(300mm直径)两种。晶圆越大,其电镀时的整片厚度均匀性难度越大。

影响晶圆的镀层厚度均匀性的因素很多且很复杂,其中主要是电场和流体场两方面的影响。一般来说,镀层厚度的不均匀主要是指晶圆边缘和其内部之间的厚度的差异性较大。为了减少这种差异性,一般会采取用阴极边缘实心屏蔽板的方式,屏蔽掉晶圆边缘的一部分电力线,这种方式虽然对厚度均匀性的提升有益,但整片晶圆的镀层厚度均匀性问题仍在晶圆局部存在。而业界在改善晶圆镀层局部均匀性方面,尚未有好的解决方法。尤其是垂直电镀中,由于晶圆在电镀中难以旋转,局部的镀层厚度均匀性问题尤为突出。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷,提供一种屏蔽环、屏蔽装置、电镀设备及电镀方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

一种屏蔽环,用于晶圆电镀,其特点在于,所述屏蔽环包括扰流部,所述扰流部与所述屏蔽环的内环面相连接,所述扰流部用于扰动电镀所述晶圆的电镀液,以使所述晶圆被均匀的电镀。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过将屏蔽环设置在晶圆之前,使得电镀液需要先流过屏蔽环,在电镀液流经屏蔽环时,位于屏蔽环的内环面的扰流部能够促使电镀液发生旋转,从而有利于提高晶圆电镀层的均匀性。

较佳地,所述扰流部具有扰流面,所述扰流面向所述内环面的轴线延伸,自所述扰流部与所述内环面的连接处至所述扰流部的末端,所述扰流面在垂直于所述内环面的平面内的投影的面积先大再小、先小再大、大小不变、或变大变小交替进行。。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过在扰流部上设置扰流面,使得扰流部能够更好的扰动电镀液的流动;通过将扰流面设计沿向内环面的轴向延伸,提高了扰流面的面积,使得扰流面能够接触更多的电镀液,有利于提高扰流面的扰动效率;通过将扰流面设计为在垂直于内环面的平面内的投影的面积先大再小,也就是扰流面在延伸过程中,先使扰流面发生扭转,使得扰流面在垂直于内环面的平面内的投影的面积逐渐变大;然后再将扰流面反向扭转,使得扰流面在垂直于内环面的平面内的投影的面积逐渐变小。扰流面的此种设计形式使得扰流面能够接触更多的电镀液,有利于提高扰流面的扰动效率。在其他实施例中,也可以将扰流面在垂直于所述内环面的平面内的投影的面积设计为先小再大、大小不变、或变大变小交替进行等等有规律或无规律的变化,均能达到上述效果。

较佳地,所述扰流部的末端还沿所述内环面的轴线向远离所述屏蔽环的方向延伸。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过将扰流部的末端设计为沿内环面的轴线向远离所述屏蔽环的方向延伸,使得扰流面不仅在屏蔽环内扰动电解液,也使得扰流面变得更加立体,有利于提高扰流面的扰动效率。此外,也有利于控制电镀液流出扰流面的角度,从而使得电镀液按照预设方向流动。

较佳地,所述屏蔽环具有一个或多个所述扰流部,当为多个时,多个扰流部各自的形状相同或不同,多个所述扰流部均匀或非均匀的间隔设置在所述内环面上。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过将多个扰流部均匀的间隔设置在内环面上,有利于提高扰流面的扰动效率。在其他实施例中,也可以设计为1个扰流部,也可以设计多个扰流部,多个扰流部还可以非均匀的间隔设置在内环面,当然,多个扰流部各自的形状可以相同,也可以不同,均能达到上述效果。

较佳地,所述扰流部的形状为镂空状、多孔状、齿状、扇叶状或桨叶状的一种。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用镂空状、多孔状、齿状、扇叶状或桨叶状的扰流部,有利于提高扰流面的扰动效率。

较佳地,所述屏蔽环还包括连接部,所述连接部设置在所述扰流部之间,以使所述扰流部连接为一整体结构。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过设置连接部,并利用连接部将扰流部连接起来,有利于提高扰流部的稳定性,从而有利于更好的控制电解液的流动方向。另外,连接部、屏蔽环的内环面及两个扰流部之间的空间形成网格状,该网格状的空间也能够增强对电解液的扰动作用。

较佳地,所述屏蔽环由绝缘材料制成。较佳地,所述绝缘材料为聚丙烯、高密度聚乙烯、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯中的一种或多种,多种所述绝缘材料之间以塑料焊接的工艺相连接。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用绝缘材料的屏蔽环,有利于减少屏蔽环对电镀液内电场线的干扰。利用聚丙烯、高密度聚乙烯、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯等材料制作屏蔽环,有利于提高屏蔽环使用范围,有利于降低屏蔽环的成本。

较佳地,所述屏蔽环的外侧面为圆形,所述外侧面的直径为所述晶圆直径的95%-110%;和/或,所述内环面的直径为所述外侧面的直径的80%-90%。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过将屏蔽环的外侧面及内环面与晶圆的直径相关联,使得屏蔽环能够针对对晶圆边缘的电镀层较厚的问题做出相应的设计,有降低晶圆边缘的电镀层的厚度,有利于提高晶圆的电镀层的均匀性。

较佳地,所述外侧面的直径为327mm;和/或,所述内环面的直径为277mm。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过将屏蔽环的尺寸设计为上述大小,能够有效的有降低晶圆边缘的电镀层的厚度,有利于提高晶圆的电镀层的均匀性。在本实施例中,能够使300mm晶圆的电镀层的厚度的均匀度达到2%。

较佳地,所述屏蔽环的外侧面设有凹槽,所述凹槽的截面为圆弧形。

较佳地,所述内环面与所述外侧面之间的厚度均匀;或者所述内环面与所述外侧面之间的厚度沿径向由内向外变薄;

较佳地,所述扰流部的长度的范围为13mm-15mm;

较佳地,所述扰流部沿所述内环面的径向的长度的范围为10mm-13mm。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用凹槽,有利于将屏蔽环固定住,或者使屏蔽环可以旋转的固定。有利于降低屏蔽环对制造工艺的要求,降低屏蔽环的制造成本。通过将扰流部设计在上述长度范围内,使得扰流部对电镀液的扰动效果在预设的范围内,有利于提高扰动效率。

较佳地,所述屏蔽环还包括驱动部,所述驱动部设置在所述屏蔽环的侧面,所述驱动部用于接受所述电镀液的作用,以使所述屏蔽环转动。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用驱动部,使得屏蔽环能够转动,从而能够更好控制电镀液的流动方向,有利于提高电镀液的均匀性,有利于提高晶圆的电镀质量。

较佳地,所述驱动部沿所述内环面的周向均匀的间隔设置。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过周向均匀的间隔设置驱动部,有利于驱动部产生均匀的驱动力,从而使得屏蔽环匀速转动,有利于提高电镀液流动方向的可控性,有利于提高晶圆的电镀质量。驱动部可以具体设计为矩形块,矩形块设置在屏蔽环的侧面。

一种屏蔽装置,用于晶圆电镀,其特点在于,所述屏蔽装置包括如上所述的屏蔽环。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用包括屏蔽环的屏蔽装置,使得屏蔽环能够更加简单、可靠的安装至电镀设备,也有利于保证屏蔽环对电镀液的扰动效果。

较佳地,

所述屏蔽装置还包括固定部,所述固定部具有通孔,所述屏蔽环可旋转的安装于所述通孔内,所述固定部用于将所述屏蔽环安装至电镀设备内;和/或,所述屏蔽装置还包括动力部,所述动力部作用于所述屏蔽环,以使所述屏蔽环转动;和/或,所述屏蔽装置还具有沉槽,所述屏蔽环卡设于所述沉槽内。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用固定部提高了屏蔽环的可靠性,也方便了屏蔽环安装至电镀设备。利用沉槽,使得屏蔽环能够更好的贴合在沉槽的底部,有利于提高屏蔽环的稳定性。

较佳地,所述屏蔽装置还包括滚珠,所述滚珠设置在所述屏蔽环与所述沉槽之间。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用滚珠,降低了屏蔽环在转动过程中的阻力,也有利于提高屏蔽环转动速度的均匀性。

较佳地,所述屏蔽装置还包括动力部,所述动力部作用于所述屏蔽环,以使所述屏蔽环转动。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用动力部,能够更好的控制屏蔽环的转动,有利于屏蔽环转动速度的调节,有利于提高晶圆的电镀层的均匀度。

较佳地,所述动力部包括主动轮,所述主动轮的侧面为摩擦面,所述屏蔽环的侧面抵接于所述摩擦面,当所述主动轮转动时,所述摩擦面作用于所述屏蔽环,以使所述屏蔽环转动;较佳地,当所述屏蔽装置同时包括所述固定部和所述动力部时,所述主动轮与所述固定部可转动的相连接。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用主动轮与屏蔽环之间的摩擦力带动屏蔽环转动,简化了动力部的设计形式。

较佳地,所述主动轮的外侧面具有皮带槽。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过在主动轮的外侧设置皮带槽,使得主动轮能够利用皮带与电机或其他动力部件相连接,实现了主动轮的转动。也简化了主动轮的结构形式。

较佳地,所述动力部还包括辅助轮,所述辅助轮压设在所述屏蔽环的侧面。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用辅助轮压住屏蔽环,有利于提高屏蔽环的稳定性,避免屏蔽环受力过大发生变形。

较佳地,所述辅助轮的数量为两个,两个所述辅助轮与所述主动轮的距离相等。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过将两个辅助轮设计为与主动轮的距离相等,优化了屏蔽环的受力状态。

较佳地,所述固定部包括卡板及连接板,所述卡板设置在所述连接板的一个侧面,所述卡板的两端具有卡槽,所述卡槽用于卡接所述电镀设备;所述通孔设置在所述连接板的中心。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用卡槽及卡板简化了固定部的设计形式。

一种电镀设备,所述电镀设备包括阴极及阳极,其特点在于,所述电镀设备还包括如上所述的屏蔽装置。

较佳地,所述屏蔽装置设置在所述阴极与所述阳极之间,所述扰流部的末端指向所述阴极。

在本实施例中,通过采用以上结构,利用包括屏蔽装置的电镀设备,有利于调整电镀液的流动情况,从而有利于降低晶圆边缘的电镀层的厚度,有利于提高晶圆电镀层的厚度的均匀性。在本实施例中,能够使300mm晶圆的电镀层的厚度的均匀度达到2%。

较佳地,与所述阳极相比,所述屏蔽装置更靠近所述阴极。

在本实施例中,通过采用以上结构,将屏蔽装置设置在更靠近阴极的位置,有利于更加有效的对晶圆电镀层的厚度进行调整。

较佳地,所述屏蔽装置与所述阴极的距离能够调整;和/或,所述屏蔽装置与所述阴极的距离的范围为3mm-10mm;和/或,所述电镀设备包括多个所述屏蔽装置,多个所述屏蔽装置平行设置。

在本实施例中,通过采用以上结构,将屏蔽装置与阴极的距离设计为能够调整,有利于根据实际情况及时的调整屏蔽装置与阴极之间的距离,有利于提高电镀设备使用范围。利用多个屏蔽装置共同作用,有利于更加有效的对晶圆电镀层的厚度进行调整。

较佳地,从所述屏蔽装置看向所述阴极,所述屏蔽环的扰流部按照顺时针方向旋转;所述屏蔽环旋转的速度为100rpm-200rpm。

在本实施例中,通过采用以上结构,通过将屏蔽环的旋转速度设计为100rpm-200rpm,有利于提高对晶圆的电镀层的均匀性。

一种电镀方法,其特点在于,利用如上所述的电镀设备进行电镀。

在本实施例中,通过采用以上方法,利用含有屏蔽环的电镀设备进行晶圆的电镀,有利于提高晶圆电镀层的均匀性。

较佳地,在晶圆电镀过程中,利用所述屏蔽装置进行屏蔽。

在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于:

本发明通过将屏蔽环设置在晶圆之前,使得电镀液需要先流过屏蔽环,在电镀液流经屏蔽环时,位于屏蔽环的内环面的扰流部能够促使电镀液发生旋转,从而有利于提高晶圆电镀层的均匀性。

附图说明

图1为本发明实施例1的屏蔽环的结构示意图。

图2为本发明实施例1的屏蔽环的另一结构示意图。

图3为本发明实施例2的屏蔽环的结构示意图。

图4为本发明实施例3的屏蔽装置的结构示意图。

图5为本发明实施例3的屏蔽装置的另一结构示意图。

图6为本发明实施例4的屏蔽装置的结构示意图。

图7为本发明实施例5的屏蔽装置的结构示意图。

附图标记说明:

屏蔽环100

扰流部11

扰流面111

内环面12

驱动部13

屏蔽装置200

固定部21

卡槽211

主动轮22

辅助轮23

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明,但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

实施例1

如图1及图2所示,本实施例为一种屏蔽环100,用于晶圆电镀,屏蔽环100包括扰流部11,扰流部11与屏蔽环100的内环面12相连接,扰流部11用于扰动电镀晶圆的电镀液,以使晶圆被均匀的电镀。在本实施例中,通过采用以上结构,通过将屏蔽环100设置在晶圆之前,使得电镀液需要先流过屏蔽环100,在电镀液流经屏蔽环100时,位于屏蔽环100的内环面12的扰流部11能够促使电镀液发生旋转,从而有利于提高晶圆电镀层的均匀性。

作为一种较佳的实施方式,扰流部11还可以具有扰流面111,扰流面111向内环面12的轴线延伸,自扰流部11与内环面12的连接处至扰流部11的末端,扰流面111在垂直于内环面12的平面内的投影的面积先大再小。本实施例通过在扰流部11上设置扰流面111,使得扰流部11能够更好的扰动电镀液的流动;本实施例通过将扰流面111设计沿向内环面12的轴向延伸,提高了扰流面111的面积,使得扰流面111能够接触更多的电镀液,有利于提高扰流面111的扰动效率;通过将扰流面111设计为在垂直于内环面12的平面内的投影的面积先大再小,也就是扰流面111在延伸过程中,先使扰流面111发生扭转,使得扰流面111在垂直于内环面12的平面内的投影的面积逐渐变大;然后再将扰流面111反向扭转,使得扰流面111在垂直于内环面12的平面内的投影的面积逐渐变小。扰流面111的此种设计形式使得扰流面111能够同时接触更多的电镀液,有利于提高扰流面111的扰动效率。在其他实施例中,也可以将扰流面111在垂直于所述内环面的平面内的投影的面积设计为先小再大、大小不变、或变大变小交替进行等等有规律或无规律的变化,均能达到上述效果。

作为一种实施方式,扰流部11的末端还可以沿内环面12的轴线向远离屏蔽环100的方向延伸。本实施例通过将扰流部11的末端设计为沿内环面12的轴线向远离屏蔽环100的方向延伸,使得扰流面111不仅在屏蔽环100内扰动电解液,也使得扰流面111变得更加立体,有利于提高扰流面111的扰动效率。此外,也有利于控制电镀液流出扰流面111的角度,从而使得电镀液按照预设方向流动。

在本实施例中,如图1所示,屏蔽环100还可以具有多个扰流部11,多个扰流部11均匀的间隔设置在内环面12上。本实施例通过将多个扰流部11均匀的间隔设置在内环面12上,有利于提高扰流面111的扰动效率。在其他实施例中,也可以设计为1个扰流部11,也可以设计多个扰流部11,多个扰流部11还可以非均匀的间隔设置在内环面111上,当然,多个扰流部11各自的形状可以相同,也可以不同,均能达到上述效果。

在其他实施例中,扰流部11的形状还可以设计为镂空状、多孔状、齿状、扇叶状或桨叶状的一种。本实施例利用镂空状、多孔状、齿状、扇叶状或桨叶状的扰流部11,有利于提高扰流面111的扰动效率。

为了提高扰流部11的稳定性,屏蔽环100还可以包括连接部,连接部设置在扰流部11之间,以使扰流部11连接为一整体结构。本实施例通过设置连接部,并利用连接部将扰流部11连接起来,有利于提高扰流部11的稳定性,从而有利于更好的控制电解液的流动方向。另外,连接部、屏蔽环100的内环面12及两个扰流部11之间的空间形成网格状的空间,该网格状的空间也能够增强对电解液的扰动作用。

作为一种较佳的实施方式,屏蔽环100还可以由绝缘材料制成。本实施例利用绝缘材料的屏蔽环100,有利于减少屏蔽环100对电镀液内电场线的干扰。具体的,绝缘材料为聚丙烯、高密度聚乙烯、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯中的一种或多种,多种绝缘材料之间可以采用塑料焊接的工艺相连接。本实施例利用聚丙烯、高密度聚乙烯、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯等材料制作屏蔽环100,有利于提高屏蔽环100使用范围,也有利于降低屏蔽环100的成本。

在本实施例中,屏蔽环100的外侧面还可以设计为圆形,外侧面的直径也可以设计为被电镀的晶圆直径的95%-110%。内环面12的直径也可以为外侧面的直径的80%-90%。本实施例通过将屏蔽环100的外侧面及内环面12与晶圆的直径相关联,使得屏蔽环100能够针对晶圆边缘的电镀层较厚的问题做出相应的设计,有降低晶圆边缘的电镀层的厚度,有利于提高晶圆的电镀层的均匀性。具体地,屏蔽环100的外侧面的直径设计为327mm,内环面12的直径为277mm。本实施例通过将屏蔽环100的尺寸设计为上述大小,能够有效的有降低晶圆边缘的电镀层的厚度,有利于提高晶圆的电镀层的均匀性。在本实施例中,能够使300mm晶圆的电镀层的厚度的均匀度达到2%。

在其他实施例中,屏蔽环100的外侧面设有凹槽,凹槽的截面为圆弧形。本实施例利用凹槽,有利于将屏蔽环100固定住,或者使屏蔽环100可以旋转的固定。

为了降低屏蔽环100对制造工艺的要求,屏蔽环100的内环面12与外侧面之间的厚度可以均匀;或者屏蔽环100内环面12与外侧面之间的厚度沿径向由内向外变薄。本实施例有利于降低屏蔽环100对制造工艺的要求,降低屏蔽环100的制造成本。

作为一种具体的实施方式,扰流部11的长度的范围可以为13mm-15mm。扰流部11沿内环面12的径向的长度的范围也可以为10mm-13mm。本实施例通过将扰流部11设计在上述长度范围内,使得扰流部11对电镀液的扰动效果在预设的范围内,有利于提高扰动效率。

实施例2

如图3所示,本实施例为一种屏蔽环100,本实施例与实施例1基本相同,不同之处在于:本实施例的屏蔽环100还包括驱动部13,驱动部13设置在屏蔽环100的侧面,驱动部13用于接受电镀液的作用,以使屏蔽环100转动。本实施例利用驱动部13,使得屏蔽环100能够转动,从而能够更好控制电镀液的流动方向,有利于提高电镀液的均匀性,有利于提高晶圆的电镀质量。

作为一种实施方式,驱动部13沿内环面12的周向均匀的间隔设置。本实施例通过周向均匀的间隔设置驱动部13,有利于驱动部13产生均匀的驱动力,从而使得屏蔽环100匀速转动,有利于提高电镀液流动方向的可控性,有利于提高晶圆的电镀质量。驱动部13可以具体设计为矩形块,矩形块设置在屏蔽环100的侧面。

当然,在其他实施例中,在晶圆电镀过程时,只要晶圆和屏蔽环100之间有相对运动(通常为晶圆的平面旋转运动),即使屏蔽环100自身没有运动,依然能发挥均匀电镀的效果。在晶圆和屏蔽环100之间有相对运动时,屏蔽环100上的扰流部11可为1-2个。

实施例3

如图4及图5所示,本实施例为一种屏蔽装置200,用于晶圆电镀,屏蔽装置200包括如实施例1或实施例2中的屏蔽环100,该屏蔽环100也可以如图1-3所示。本实施例利用包括屏蔽环100的屏蔽装置200,使得屏蔽环100能够更加简单、可靠的安装至电镀设备,也有利于保证屏蔽环100对电镀液的扰动效果。

作为一种实施方式,屏蔽装置200还可以包括固定部21,固定部21具有通孔,屏蔽环100可旋转的安装于通孔内,固定部21用于将屏蔽环100安装至电镀设备内。本实施例利用固定部21提高了屏蔽环100的可靠性,也方便了屏蔽环100安装至电镀设备。

在本实施例中,固定部21还可以包括卡板及连接板。卡板设置在连接板的一个侧面,卡板的两端具有卡槽211,卡槽211用于卡接电镀设备;通孔设置在连接板的中心。本实施例利用卡槽211及卡板简化了固定部21的设计形式。

作为一种实施方式,屏蔽装置200还可以具有沉槽,屏蔽环100卡设于沉槽内。本实施例利用沉槽,使得屏蔽环100能够更好的贴合在沉槽的底部,有利于提高屏蔽环100的稳定性。

在其他实施例中,屏蔽装置200还包括动力部,动力部作用于屏蔽环100,以使屏蔽环100转动。本实施例利用动力部,能够更好的控制屏蔽环100的转动,有利于屏蔽环100转动速度的调节,有利于提高晶圆的电镀层的均匀度。

在本实施例中,如图4及图5所示,动力部还可以包括主动轮22,主动轮22的侧面为摩擦面,屏蔽环100的侧面抵接于摩擦面,当主动轮22转动时,摩擦面作用于屏蔽环100,以使屏蔽环100转动。本实施例利用主动轮22与屏蔽环100之间的摩擦力带动屏蔽环100转动,简化了动力部的设计形式。作为一种较佳的实施方式,当屏蔽装置200同时包括固定部21和动力部时,动力部选为主动轮22,主动轮22与固定部21还可以设计为可转动的相连接。

作为一种实施方式,主动轮22的外侧面还可以具有皮带槽。本实施例通过在主动轮22的外侧设置皮带槽,使得主动轮22能够利用皮带与电机或其他动力部件相连接,实现了主动轮22的转动。也简化了主动轮22的结构形式。

作为一种较佳的实施方式,动力部还包括辅助轮23,辅助轮23压设在屏蔽环100的侧面。本实施例利用辅助轮23压住屏蔽环100,有利于提高屏蔽环100的稳定性,避免屏蔽环100受力过大发生变形。

具体地,如图4及图5所示,在本实施例中,辅助轮23的数量为两个,两个辅助轮23与主动轮22的距离相等。本实施例通过将两个辅助轮23设计为与主动轮22的距离相等,优化了屏蔽环100的受力状态。

作为一种实施方式,在对晶圆整体(12寸晶圆)电镀10um厚度铜膜的条件下,检测屏蔽前后的晶圆边缘的厚度均匀度。其中,当未使用本实施例的屏蔽装置200时,在晶圆外边缘向内10mm的圆环范围内,最高点与最低点之间的厚度差达3um;而当使用了本实施例的屏蔽装置200后,在屏蔽环100转速60rpm的条件下,在晶圆外缘向内10mm的圆环范围内,最高点与最低点之间的厚度差降至1.6um。

实施例4

如图6所示,本实施例为一种屏蔽装置200。本实施例与实施例3基本相同,不同之处在于,本实施例的屏蔽环10的扰流部11在图示的平面内的投影面积大于实施例3的扰流部11在图5所示的平面内的投影面积。具有而言,本实施例的扰流部11的投影面积是实施例3的扰流部11的投影面积的两倍。本实施例增加了扰流部11的投影面积,从而使得扰流部11能够产生更大的遮挡面积。在晶圆电镀时,更大的遮挡面积有利于提高扰流部11对电镀液的影响,从而有利于屏蔽装置200更好控制电镀液的流动方向,有利于提高电镀液的均匀性,有利于提高晶圆的电镀质量。

作为一种具体地实施方式,在屏蔽环100的圆周方向,还可以将扰流部11的宽度增加,与实施例3中的扰流部11相比,本实施例的扰流部11的宽度可以增加1倍,也就是本实施例的扰流部11的宽度是实施例3中的扰流部11的宽度的两倍。当然,在其他实施例中,也可以采用增加扰流部11的长度或者同时增加长度及宽度的方法增大遮挡面积,均有利于提高扰流部11对电镀液的影响,从而有利于屏蔽装置200更好控制电镀液的流动方向,有利于提高电镀液的均匀性,有利于提高晶圆的电镀质量。

作为一种实施方式,在对晶圆整体(12寸晶圆)电镀10um厚度铜膜的条件下,检测屏蔽前后的晶圆边缘的厚度均匀度。其中,当未使用本实施例的屏蔽装置200时,在晶圆外边缘向内10mm的圆环范围内,最高点与最低点之间的厚度差达3um;而当使用了本实施例的屏蔽装置200后,在屏蔽环100转速60rpm的条件下,在晶圆外缘向内10mm的圆环范围内,最高点与最低点之间的厚度差降至0.6um。

实施例5

如图7所示,本实施例为一种屏蔽装置200。本实施例包括实施例2中的屏蔽环100,该屏蔽环100也可以如图3所示。本实施例与实施例3基本相同,不同之处在于,本实施例屏蔽装置200中的屏蔽环100直接利用电镀液作为动力。由于屏蔽环100具有驱动部13,驱动部13可以接受电镀液的作用,使屏蔽环100转动。本实施例利用驱动部13,使得屏蔽环100能够转动,从而能够更好控制电镀液的流动方向,有利于提高电镀液的均匀性,有利于提高晶圆的电镀质量。

具体地,本实施例的屏蔽环100设置在屏蔽装置200的沉槽内,屏蔽环100的侧面紧贴沉槽的底部。屏蔽环100的动力部在电镀液的作用推动屏蔽环100转动。本实施例利用沉槽及屏蔽环100的动力部,简化了屏蔽装置200的结构形式。

在其他实施例中,屏蔽装置200还包括滚珠,滚珠设置在屏蔽环100与沉槽之间。本实施例利用滚珠,降低了屏蔽环100在转动过程中的阻力,也有利于提高屏蔽环100转动速度的均匀性。

实施例6

本实施例为一种电镀设备,电镀设备包括阴极及阳极,电镀设备还包括如实施例3或实施例4中的屏蔽装置200,该屏蔽装置200也可以如图4-图6所示。

作为一种较佳的实施方式,屏蔽装置200可以设置在阴极与阳极之间,扰流部11的末端指向阴极。本实施例利用包括屏蔽装置200的电镀设备,有利于调整电镀液的流动情况,从而有利于降低晶圆边缘的电镀层的厚度,有利于提高晶圆电镀层的厚度的均匀性。在本实施例中,能够使300mm晶圆的电镀层的厚度的均匀度达到2%。

作为一种实施方式,与阳极相比,屏蔽装置200还可以更靠近阴极。本实施例将屏蔽装置200设置在更靠近阴极的位置,有利于更加有效的对晶圆电镀层的厚度进行调整。

在本实施例中,屏蔽装置200与阴极的距离还可以设计为能够调整。本实施例将屏蔽装置200与阴极的距离设计为能够调整,有利于根据实际情况及时的调整屏蔽装置200与阴极之间的距离,有利于提高电镀设备使用范围。具体地,屏蔽装置200与阴极的距离的范围还可以为3mm-10mm。

在其他实施例中,电镀设备包括多个屏蔽装置200,多个屏蔽装置200平行设置。本实施例利用多个屏蔽装置200共同作用,有利于更加有效的对晶圆电镀层的厚度进行调整。

作为一种实施方式,从屏蔽装置200看向阴极,屏蔽环100的扰流部11还可以按照顺时针方向旋转。

作为一种较佳的实施方式,屏蔽环100旋转的速度还可以为100rpm-200rpm。本实施例通过将屏蔽环100的旋转速度设计为100rpm-200rpm,有利于提高对晶圆的电镀层的均匀性。具体地,本实施例屏蔽环100旋转的速度可以为130rpm、150rpm或者170rpm中的一种。

实施例7

本实施例为一种电镀方法,利用如实施例5中的电镀设备进行电镀。在本实施例中,通过采用以上方法,利用含有屏蔽环的电镀设备进行晶圆的电镀,有利于提高晶圆电镀层的均匀性。作为一种实施方式,在晶圆电镀过程中,还可以利用屏蔽装置进行屏蔽。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

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