的无电沉积溶液偏转，并引导偏转的 所述无电沉积溶液远离所述衬底的表面且朝向所述排放装置。
[0037] 在一种实施方式中，所述系统还包括：传感器，其用于检测所述金属材料的所述厚 度，其中，所述控制器被配置成，当所述金属材料的所检测到的所述厚度到达预定的厚度水 平时，使在所述边缘排除区上的所述无电沉积溶液流终止。
[0038] -种被配置成限定至少一个器件的衬底，其包括：衬底；其中，所述衬底具有在所 述衬底的顶表面上设置的导电层，所述衬底的所述顶表面具有被限定为延伸到所述衬底的 边缘的环形区域的边缘排除区，所述衬底的所述顶表面还具有被限定为所述衬底的延伸到 大致所述环形区域的中央区域的处理区；其中，所述衬底具有沉积在所述边缘排除区的所 述导电层上的金属材料，其中所述金属材料的厚度使在所述边缘排除区的所述金属材料的 电阻减小；其中所述增大了的厚度和所导致的针对所述电流的减小的电阻有助于增大因所 施加的所述电流和所施加的所述电镀溶液而导致的镀敷所述处理区的速率。
【附图说明】
[0039] 参照以下描述，结合附图，可以最好地理解本发明连同其进一步的优点。
[0040] 图1A呈现了用于电化学处理半导体晶片的晶片夹持和定位装置100的立体图。
[0041] 图1B提供了衬底保持架的更详细的视图，其中包括杯和锥体组件的横截面图。
[0042] 图1C示出了衬底的在其被电触件和唇形密封件接触时的一部分的立体剖视图。
[0043] 图2示出了晶片的当其通过以上所示装置电镀时的外周部。
[0044] 图3A示出了选择性边缘金属化之前，上面具有导电层的晶片。
[0045] 图3B示出了所沉积的金属材料，其限定边缘金属化层并提供在晶片的边缘排除 部分的显著增厚的导电材料。
[0046] 图4示出了用于根据本发明的一实施方式处理晶片的方法。
[0047] 图5A示出了根据本发明的一实施方式在晶片上的籽晶层上沉积主体层。
[0048] 图5B根据本发明的一实施方式示出了在电镀过程中所施加的电流与时间的函数 关系曲线图。
[0049] 图5C根据本发明的一实施方式示出了主体层的厚度随时间变化的曲线图。
[0050] 图f5D根据本发明的一实施方式示出了薄层电阻与径向长度的关系曲线图，该径 向长度从边缘朝向晶片的中央。
[0051] 图6根据本发明的一实施方式示出了用于处理晶片的方法。
[0052] 图7根据本发明的一实施方式示意性示出了用于执行边缘金属化的无电沉积系 统。
[0053] 图8A示出了能配置成将无电沉积溶液的喷流（或喷雾）输送到晶片的边缘排除 区的喷嘴。
[0054] 图8B根据本发明的一实施方式示出了在晶片的表面上的无电沉积溶液流。
[0055] 图9根据本发明的一实施方式示出了用于处理晶片的系统。
【具体实施方式】
[0056] 所公开的是用于晶片边缘金属化的方法和系统，该晶片边缘金属化优化在电阻性 衬底上的电镀性能。
[0057] 在以下描述中阐述了诸多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域 技术人员会明白，本发明在没有这些具体细节中的一些的情况下。在其他情况下没有详细 描述公知的工艺步骤和/或结构，以免不必要地使本发明难以理解。
[0058] 如上所述，在高电阻性衬底上电镀对于半导体行业中的未来的金属化方案是一项 重要技术。随着PVD晶粒层变薄或完全消除，衬底表面将会有越来越强的电阻性并且难以 进行镀敷。解决由于在高电阻性衬底上进行电镀期间大的终端效应（terminal effect)导 致的电镀电流变化的方案包括使用特殊的电触件来提供电流到晶片。通常这些触件只接触 晶片的外部的1-2毫米以回避有源管芯区域，并相对于镀敷溶液保持密封以避免在晶片上 产生缺陷。这样，接触区域没有被镀敷并在镀敷期间保持其初始电阻性状态，而在晶片的被 镀敷的区域由于其被镀敷而变得较具导电性。相比于接触环在导电性PVD Cu籽晶处接触 晶片的情况，这导致了对多大电流可以被输送到晶片进行限制。
[0059] 在一整体工艺流程中，电镀播种籽晶步骤可以先于电填充步骤，在电填充步骤中， 用铜填充特征。在播种籽晶步骤中，上述触件方案导致晶片主体上的较好的导电性，但在接 触区域保持高电阻性。在播种籽晶步骤之后，需要正常的电镀步骤以便用铜填充特征。然 而，在填充步骤期间的电流由于在接触区域缺乏金属而受到限制，从而减缓填充过程中的 吞吐。
[0060] 针对此问题的一个可能的解决办法是使用电触件形成电镀籽晶层，电触件不与镀 敷溶液分离，使晶片的整个表面能被镀敷。这具有的缺点是，镀敷触件并造成可能的颗粒缺 陷问题。
[0061] 另一种解决方案是，相比于播种籽晶步骤，对于填充步骤使用具有较小直径的接 触位置和密封件，使得在填充步骤期间的接触可发生在电镀籽晶上。这样所具有的缺点是， 损失了可用于可用管芯的晶片区域。
[0062] 针对此问题的另一种解决方案是，在籽晶电镀前或在籽晶电镀工艺之后（具体取 决于应用）单独地金属化边缘区域。边缘金属化工艺可以通过无电镀敷、电镀、物理气相沉 积、ALD来完成。
[0063] 可以在集成电路的制造和封装工艺中的各个点采用电化学沉积。在制造晶体管过 程中的第一步骤称为线前端（FE0L)处理。在制造金属互连件的过程中所涉及的这些工艺 称为线后端（BE0L)处理。对于1C芯片层级，在BE0L处理期间通过在通孔和沟槽内电沉积 铜或其它充分导电材料以形成多个相互连接的金属化层，从而创建镶嵌特征。一般情况下， 存在逐渐远离晶体管层级的较大的互连特征规模的逐渐增加的层次结构。线后端一般通过 晶片的气密密封（例如，使用SiN)结束，晶片的气密密封简称为晶片钝化层。
[0064] 图1A呈现了用于电化学处理半导体晶片的晶片保持和定位装置100的立体图。该 装置100包括晶片接合部件，晶片接合部件有时称为"蛤壳"部件、"蛤壳"组件、或"蛤壳"。 蛤壳组件包括杯101和锥体103。杯101保持晶片，而锥体103牢固地将晶片夹持在杯中。 可以使用此处具体描述的杯和锥体以外的其它杯和锥体的设计。共同特征是具有留置晶片 的内部区域的杯和使晶片靠压杯以将晶片保持在适当位置的锥体。
[0065] 在所描述的实施方式中，蛤壳组件（杯101和锥体103)由支柱104支撑，支柱104 连接到顶板105。该组件（101、103、104和105)经由连接到顶板105的主轴106通过马达 107驱动。马达107连接到安装托架（未示出）。在镀敷过程中，主轴106传递扭矩（来自 马达107)给蛤壳组件，引起保持在蛤壳内的晶片（在该图中未示出）在镀敷期间旋转。主 轴106内的气缸（未示出）也提供了垂直力以使杯101与锥体103接合。当蛤壳脱离（未 示出）时，具有端部执行器臂的机器手可以将晶片插入杯101和锥体103之间。在晶片被 插入后，锥体103与杯101接合，从而使晶片在装置100内固定，只留下晶片正面（工作表 面）暴露于电解液。
[0066] 在某些实施方式中，蛤壳包括喷雾罩裙109,喷雾罩裙109保护锥体103不受溅射 的电解液影响。在所描绘的实施方式中，喷雾罩裙109包括垂直圆周套筒和圆形盖部。间 隔部件110保持喷雾罩裙109和锥体103之间的分隔。
[0067] 为了本讨论的目的，包括部件101-110的组件被统称为"衬底保持架" 111。然而， 应注意，"衬底保持架"的概念通常延伸到部件的与衬底接合并使衬底能移动和定位的各种 组合和子组合。
[0068] 倾斜组件（未示出）可被连接到晶片保持架，以使晶片倾斜浸渍（相对于平坦的 水平浸渍）在镀敷溶液中。在一些实施方式中，使用板和枢轴接头的驱动机构和装置来沿 着弧形路径（未示出）移动晶片保持架111，并且，结果，使衬底保持架111的近端（即，杯 和锥体组件）倾斜。
[0069] 此外，通过致动器使整个晶片保持器111垂直向上升高或向下下降以使晶片保持 架的近端浸入电镀溶液（未示出）中。因此，双部件定位机构提供竖直运动和倾斜运动两 种运动，竖直运动使晶片沿着垂直于电解液表面的轨道进行，而倾斜运动使晶片能够偏离 水平方向（即，平行于电解液表面）运动（成角度的晶片的浸渍能力）。
[0070] 注意，晶片保持架111与具有镀敷室117的镀敷单元115 -起使用，镀敷室117容 纳阳极室157和镀敷溶液。室157保持阳极119 (例如，铜阳极），并且可以包括被设计成将 不同电解液化学品保持在阳极隔室和阴极隔室内的膜或其他分隔器。在所描绘的实施方式 中，分散器153被用于以均匀的前端引导电解液向上朝向旋转晶片。在某些实施方式中，流 分散器是高阻性虚拟阳极（HRVA)板，高阻性虚拟阳极（HRVA)板是由实心绝缘材料（如塑 料）块制成的，具有大量（例如4, 000-15, 000)的一维小孔（直径为0? 01至0? 05英寸）， 并连接到板上方的阴极室。所述孔的总截面面积不到总投影面积的约5%，并且，因此，造成 镀敷单元中的显著的流动阻力，从而有助于改善系统的镀敷均匀性。高阻性虚拟阳极板和 电化学处理半导体晶片的相应的装置的另外的描述在于2008年11月7日提交的美国申请 序列No. 12/291356中提供，其全文通过引用并入此处。电镀单元还可以包括用于控制和创 建分离的电解液流动模式的分离膜。在另一实施方式中，使用膜来限定阳极室，阳极室含有 基本上不含抑制剂、促进剂、以及其它有机镀敷添加剂的电解液。
[0071] 镀敷单元还可以包括用于使电解液通过镀敷单元并针对被镀敷的工件循环的管 道或管道接头。例如，单元115包括电解液入口管131，入口管131穿过在阳极119的中央 的孔垂直延伸进入阳极室157的中央。在其他实施方式中，所述单元包括电解液入口歧管， 电解液入口歧管将流体引入到室的周壁（未示出）处的分散器/HRVA板下面的阴极室中。 在某些情况下，入口管131包括在膜153的两侧（阳极侧和阴极侧）的出口喷嘴。这样的 装置可将电解液输送到阳极室和阴极室。在其他实施方式中，阳极室和阴极室由流阻性膜 153分开，并且每个室具有分离的电解液的单独的流动循环。如图1A的实施方式所示，入口 喷嘴155提供电解液至膜153的阳极侧。<