电镀设备和电镀晶圆的方法与流程

文档序号:26640901发布日期:2021-09-15 00:20阅读:566来源:国知局
电镀设备和电镀晶圆的方法与流程

1.本揭露是关于电镀设备和电镀晶圆的方法。


背景技术:

2.半导体装置被用于各种电子应用中。半导体装置的制造包括各种工艺,包括电镀半导体晶圆。


技术实现要素:

3.根据本揭露的一些实施例,一种用于电镀晶圆的电镀设备包括:界定用于容纳电镀液的电镀室的外壳;包括具有第一极性的第一端子及具有与第一极性不同的第二极性的第二端子,其中第一端子电耦合至晶圆;位于电镀室内的阳极,其中第二端子电耦合至阳极;及位于电镀室内且在阳极上方的膜支撑件,其中膜支撑件界定多个孔,其中在膜支撑件的第一区域中,第一孔径面积与表面积的比率为第一比率,并且在膜支撑件的第二区域中,第二孔径面积与表面积的比率为不同于第一比率的第二比率。
4.根据本揭露的一些实施例,一种用于电镀晶圆的电镀设备包括:用于接收载体溶液的入口;位于入口上方的阳极,其中阳极包括用于与载体溶液化学反应以产生电镀离子的电镀原子;及位于阳极上方的离离子屏蔽罩,其中在离子屏蔽罩内的第一位置处界定第一孔,在离子屏蔽罩内的不同于第一位置的第二位置处界定第二孔,并且为形成第一孔而移除的离子屏蔽罩的第一面积大于为形成第二孔而移除的离子屏蔽罩的第二面积。
5.根据本揭露的一些实施例,一种电镀晶圆的方法包括以下步骤:将载体溶液引导至电镀室内的阳极以产生电镀离子;将电镀离子的第一流导向晶圆的中心部分;及将电镀离子的第二流导向晶圆的多个边缘部分,其中第一流的速率大于第二流的速率。
附图说明
6.结合附图,根据以下详细描述可以最好地理解本揭示内容的各态样。注意,根据行业中的标准实务,各种特征未按比例绘制。实际上,为了讨论清楚起见,各种特征的尺寸可任意增加或减小。
7.图1、图2a及图2b示出了根据一些实施例的用于电镀晶圆的电镀设备;
8.图3至图8示出了根据一些实施例的用于电镀晶圆的电镀设备的膜支撑件;
9.图9至图12示出了根据一些实施例的用于电镀晶圆的电镀设备;
10.图13示出了根据一些实施例的用于电镀晶圆的方法;
11.图14示出了根据一些实施例的例示性计算机可读媒体。
12.【符号说明】
13.100:电镀设备
14.102:外壳
15.104:电镀室
16.105a:阳极区
17.105b:阴极区
18.106:晶圆
19.107:表面
20.108:晶圆固持装置
21.110:阳极
22.112:电压源
23.113a:第一端子
24.113b:第二端子
25.115:边缘部分
26.116:膜支撑件
27.117:电镀离子
28.118:扩散器支架
29.120:交换膜
30.122:扩散器
31.124:入口
32.126:电镀膜
33.128:孔
34.129:非阻挡区
35.130:离子阻挡区
36.132:外部区域
37.134:内部区域
38.136:阳极支撑结构
39.138:外围
40.140:屏蔽罩
41.142:第一椭圆
42.144:第二椭圆
43.146:线性组
44.148:中间区域
45.150:第三椭圆
46.152:歧管
47.154:阳极支架
48.156:单元顶部
49.1300:方法
50.1302、1304、1306、1308、1310:操作
51.1400:实施例
52.1402:处理器可执行计算机指令
53.1406:计算机可读数据
54.1408:计算机可读媒体
55.r1:外径
56.r2:外径
具体实施方式
57.以下揭示内容提供了用于实现所提供的标的的不同特征的若干不同的实施例或实例。以下描述组件及布置的特定实例用以简化本揭示内容。当然,这些仅为实例,并不旨在进行限制。例如,在下面的描述中在第二特征上方或之上形成第一特征可包括其中第一及第二特征直接接触形成的实施例,并且亦可包括其中在第一特征与第二特征之间形成附加特征的实施例,以使得第一特征及第二特征可以不直接接触。此外,本揭示内容可以在各个实例中重复元件符号或字母。此重复是出于简单及清楚的目的,其本身并不指定所讨论的各种实施例或组态之间的关系。
58.此外,为了便于描述,本文中可以使用诸如“在...下方”、“在...下”、“下方”、“在...上方”、“上方”之类的空间相对术语,来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。除了在附图中示出的方位之外,空间相对术语意在涵盖装置在使用或操作中的不同方位。装置可以其他方式定向(旋转90度或以其他方位),并且在此使用的空间相对描述语亦可被相应地解释。
59.公开了一种用于以金属膜电镀晶圆表面的电镀设备。电镀设备将金属的离子流引导至晶圆,其中离子与晶圆相互作用以在晶圆的表面上形成金属膜,亦称为电镀膜。在电镀设备中,在离子源(例如,金属块或金属板)的与晶圆之间设置有离子屏蔽罩。离子流向晶圆不同部分的流程由离子屏蔽罩的组态引导。
60.电镀设备的元件包括膜支撑件,用以减轻交换膜的下垂。在一些实施例中,膜支撑件经配置为离子屏蔽罩。因此,膜支撑件用以既抑制交换膜下垂又将离子流引导至晶圆的不同部分。膜支撑件包括离子阻挡区及离子流通区(例如,穿过膜支撑件形成的孔)。通过膜支撑件的部分,穿过膜支撑件的离子流更大,这些部分的离子流通区的面积比离子阻挡区的面积大。由离子阻挡区阻挡的金属离子被重定向以流过离子流通区。膜支撑件的某些部分具有比膜支撑件的其他部分更大数量或大小的离子阻挡区。因此,穿过膜支撑件的具有更大数量或尺寸的离子阻挡区的部分的离子流小于穿过膜支撑件的具有更大数量或尺寸的离子流通区的部分的离子流。
61.电镀设备包括电压源,该电压源直接耦合至离子源及晶圆的外部或边缘部分。金属离子自离子源流向晶圆。当向晶圆施加电压时,金属离子与晶圆相互作用,从而在晶圆表面上形成金属膜。当电压施加到晶圆的边缘部分时,在晶圆的边缘部分处的电磁场的强度比在晶圆的中心部分处的强。因此,向晶圆的边缘部分拉出的金属离子浓度比向晶圆的中心部分拉出的金属离子浓度高。然而,膜支撑件将更大的离子流引导至晶圆的中心部分。流向晶圆中心部分的离子流更大,补偿了晶圆边缘部分的较强电磁场,从而促进了在整个晶圆表面上形成厚度均匀的金属膜。
62.图1示出了用于电镀晶圆106的电镀设备100。电镀设备100包括界定用以容纳载体溶液及电镀溶液的电镀室104的外壳102。电镀设备100包括用以保持晶圆106并将晶圆106的表面107浸入电镀液中的晶圆固持装置108。晶圆固持装置108包括适于保持晶圆106的卡盘、翻盖件或其他装置。根据一些实施例,驱动机构(未示出)耦合至晶圆固持装置108并且
用以降低表面107进入电镀液并旋转、起伏、振动或以其他方式使晶圆106移动,从而促进在表面107上形成均匀的电镀膜126。用于保持晶圆106的其他结构在本揭示内容的范围内。
63.电镀设备100包括设置在电镀室104内的交换膜120。交换膜120为设置在电镀室104的阳极区105a与阴极区105b之间的离子选择性半渗透膜。在一些实施例中,阳极区105a容纳载体溶液,而阴极区105b容纳电镀液。交换膜120将电镀离子117自阳极区105a输送至阴极区105b,同时阻挡阳极区105a中的其他离子或粒子进入阴极区105b。在一些实施例中,交换膜120对带正电的离子是选择性的,并且将带正电的离子作为电镀离子117自形成电镀膜126的电镀室104的阳极区105a输送至阴极区105b。交换膜120可包括离聚物材料,诸如含有磺酸基团、磺酸聚酰亚胺或适合离子交换的其他材料中的至少一种的全氟化共聚物。其他离子选择性交换膜或装置在本揭示内容的范围内。
64.载体溶液可包括硫酸铜(cuso4)或其他铜盐,诸如氟硼酸铜、葡萄糖酸铜、氨基磺酸铜、磺酸铜、焦磷酸铜、氯化铜、氰化铜或其他合适的材料中的至少一种。载体溶液可包含盐,诸如金属配体、错合剂、铝或电镀金属的其他盐的水溶液,或其他合适的材料中的至少一种以抑制阳极钝化并减少阳极污泥的形成。用于载体溶液的其他材料在本揭示内容的范围内。
65.电镀设备100包括浸入在电镀室104的阳极区105a内的载体溶液中的阳极110。根据一些实施例,阳极110包括金属或合金,诸如铜、黄铜、青铜、铅、锑铅、镍、锡、银、锌、镉或其他合适的材料中的至少一种。阳极110电耦合至电压源112,该电压源112包括具有第一极性的第一端子113a及具有与第一极性不同的第二极性的第二端子113b。在一些实施例中,第一端子113a为电耦合至阳极110的正电压端子,并且第二端子113b为电耦合至与晶圆106的边缘部分115电接触的电触点的负电压端子。阳极110与晶圆106之间的电势产生自阳极110至晶圆106的电磁场,并且当将正电压施加到阳极110并且将负电压施加到晶圆106时产生电解池。这样,在载体溶液及电镀液中的电镀离子117被吸引至晶圆106。当在晶圆106附近时,电镀离子117自晶圆106获得电子并且从电镀液中沉积到晶圆106的表面上,作为电镀膜126。用于产生自阳极110至晶圆106的电磁场的其他组态在本揭示内容的范围内。
66.电镀膜126的均匀性视最接近晶圆106的电磁场的均匀度及靠近晶圆106的表面107的多个电镀离子117的均匀度而定。由于电压源112的第二端子113b与晶圆106的边缘部分115比晶圆106的其他部分更紧密地电接触,在晶圆106的边缘部分115处的电磁场比在其他部分诸如晶圆106的中心处更强。然而,通过使朝着晶圆106的边缘部分115的电镀离子117的流动速率小于朝着晶圆106的其他部分,诸如中心部分的电镀离子117的流动速率,来补偿最靠近晶圆106的电磁场的不均匀性。如下所述,在一些实施例中,离子屏蔽罩用以将电镀离子117以不同流动速率引导至晶圆106的不同部分。将电镀离子117以比边缘部分115大的流动速率引导至晶圆106的中央部分抵消或补偿了在晶圆106的边缘部分115处比在其他部分处更强的电磁场。当在晶圆106的边缘部分处的电磁场较强时,将电镀离子117以较大流动速率引导至晶圆106的中心部分促进了电镀离子117在晶圆106的所有部分上的均匀分布。因此,电镀膜126的厚度在晶圆106的所有部分上通常是均匀的。将电镀离子117以不同的流动速率引导至晶圆106的不同部分的其他装置亦在本揭示内容的范围内。
67.阳极110、交换膜120、膜支撑件116、扩散器122及扩散器支架118设置在电镀室104内。扩散器支架118固定扩散器122并将交换膜120固定在膜支撑件116上。膜支撑件116覆盖
阳极110并用以抑制交换膜120下垂。
68.参照图2a,电镀设备100用以在入口124处接收载体溶液。可以通过泵(未示出)在入口124处泵入载体溶液,该泵提供的力足以使载体溶液在阳极110下,通过阳极支撑结构136,围绕阳极110并在阳极110上循环,并通过膜支撑件116、扩散器支架118、交换膜120及扩散器122循环。当载体溶液在阳极110周围循环时,载体溶液自阳极110提取电镀离子117。由膜支撑件116下方的一排大小均匀的箭头表示的电镀离子117与载体溶液一起通过膜支撑件116到达交换膜120。交换膜120用以允许选择性离子溶液(以上称为电镀溶液)通过其到达扩散器122。扩散器122用以以均匀的流动速率将电镀液引导至晶圆106。在一些实施例中,扩散器122为包括绝缘材料(例如聚合物、陶瓷等)的高电阻流板,该绝缘材料具有用以提供流阻的许多一维孔。流阻帮助在晶圆106上稳定形成电镀膜126。帮助稳定形成电镀膜126的其他装置在本揭示内容的范围内。
69.离子屏蔽罩可设置在阳极110与晶圆106之间,从而将电镀离子117以不同的流动速率引导至晶圆106的不同区域。如扩散器122上方较粗的箭头所示,离子屏蔽罩用以将电镀离子117以较快的流动速率引导至晶圆106的中心部分,并将电镀离子117以较慢的流动速率引导至晶圆106的边缘部分。在一些实施例中,膜支撑件116配置为离子屏蔽罩。膜支撑件116包括离子阻挡区130及孔128。孔128界定离子流通区,选择性离子诸如电镀离子117穿过这些离子流通区。孔128由膜支撑件116的离子阻挡区130的移除或缺失部分界定。孔128完全穿过膜支撑件116。用以将电镀离子117以不同的流动速率引导至晶圆106的不同区域的其他装置在本揭示内容的范围内。
70.参照图2b,如较粗及较细的箭头所表示,膜支撑件116用以通过内部区域134产生较大的电镀离子117流动速率,并通过外部区域132产生较小的电镀离子117流动速率。离子阻挡区130为封闭或屏蔽的区域,该区域封闭或基本上抑制了电镀离子117的流动,而孔128为开放区域,促进了电镀离子117的流动。因此,离子阻挡区130及孔128用以使得电镀离子117以较大流动速率通过内部区域134,且使得电镀离子117以较小流动速率通过外部区域132。再次参照图2a,通过膜支撑件116的流动速率的至少一部分差异持续通过交换膜120及扩散器122到达晶圆106,如扩散器122上方的较粗及较细的箭头所示。膜支撑件116的其他组态在本揭示内容的范围内。
71.图3为膜支撑件116的实施例的俯视图。膜支撑件116包括内部区域134、外部区域132及外围138。外围138直接与外部区域132相邻。在一些实施例中,另一区、区域或结构在外围138与外部区域132之间,使得外围138不直接与外部区域132相邻。
72.膜支撑件116的外部区域132包括孔128及离子阻挡区130。第一孔径面积与表面积之比为外部区域132中的孔的第一面积与外部区域132的表面积的第一比率。外部区域132的表面积为π
·
r12

π
·
r22,其中r1为自膜支撑件116的中心至外部区域132最外边缘的外径,r2为自膜支撑件116的中心至外部区域132的最内边缘的外径。在一些实施例中,外径r2为75

110毫米。在一些实施例中,外径r1为110

130毫米。外部区域132中的孔的第一面积为外部区域132中的孔128的面积的总和。
73.膜支撑件116的内部区域134包括孔128及离子阻挡区130。第二孔径面积与表面积之比为内部区域134中的孔的第二面积与内部区域134的表面积的第二比率。内部区域134的表面积为π
·
r22,并且内部区域134中的孔的第二面积为内部区域134中的孔128的面积
的总和。第二孔径面积与表面积之比大于第一孔径面积与表面积之比。由于第二孔径面积与表面积之比大于第一孔径面积与表面积之比,穿过内部区域134的电镀离子117的流动速率大于穿过外部区域132的电镀离子117的流动速率。
74.根据一些实施例,第一孔径面积与表面积之比小于或等于11:21,并且第二孔径面积与表面积之比大于或等于11:21。在一些实施例中,在将比率表示为百分比的情况下,第一孔径面积与表面积之比为25%至50%,第二孔径面积与表面积之比为52%至80%。在一些实施例中,第二孔径面积与表面积之比比第一孔径面积与表面积之比大5%至30%。第一开孔径面积与表面积之比与第二孔径面积与表面积之比之间的差提供了电镀离子117至晶圆106的流动速率的差,该差与在晶圆106的边缘部分处的电磁场与晶圆106的中心部分处的电磁场之差成反比。其他第一孔径面积与表面积之比及第二孔径面积与表面积之比在本揭示内容的范围内。
75.膜支撑件116包括聚合物、金属、陶瓷或其他合适的材料中的至少一种。
76.图4为膜支撑件116的实施例的俯视图。根据一些实施例,屏蔽罩140的数量超过或少于外部区域132中的所有孔的数量。屏蔽罩140可以形成为与膜支撑件116的形成隔离并用以可移除地附接到膜支撑件116。由于可以附接或移除屏蔽罩140,可以通过将屏蔽罩140附接至膜支撑件116或将屏蔽罩140自膜支撑件116移除来调节外部区域132的孔径面积与表面积之比。因此,通过将屏蔽罩140移出/附接至膜支撑件116,可以增加或减小电镀离子117至晶圆106的边缘部分115的流动速率。屏蔽罩140包括聚合物、陶瓷或其他合适材料中的至少一种。屏蔽罩140为多边形、椭圆形、均匀、不均匀或其他合适形状中的至少一种。在一些实施例中,屏蔽罩140包括钩、按扣、紧固件或其他合适的机构,以附接至膜支撑件116。屏蔽罩140可通过胶、热处理、化学处理或其他合适的粘接技术中的至少一种粘接至膜支撑件116。尽管未示出,但屏蔽罩140可以附加地或替代地放置在内部区域134中的孔上方,以控制电镀离子117至晶圆106的中心部分的流动速率。
77.图5为膜支撑件116的实施例的俯视图,其中外部区域132中的一些孔被形成在膜支撑件116中或上的屏蔽罩140覆盖。与可移除地附接的屏蔽罩140(如图4所示)的制造及处理成本相比,形成在膜支撑件116中或上的屏蔽罩140可以减少制造及处理成本。尽管未示出,但屏蔽罩140可以附加地或替代地形成在膜支撑件116的内部区域134中或上。
78.图6为膜支撑件116的实施例的俯视图,其中孔128为椭圆。第一椭圆142以同心圆布置在外部区域132中,且第二椭圆144以同心圆布置在内部区域134中。在一些实施例中,第一椭圆142及第二椭圆144为圆形的。第一椭圆142具有第一直径,且第二椭圆144具有第二直径。第二直径可以小于、等于或大于第一直径。第一椭圆142可以布置成非同心圆,诸如以非均匀的布置或分布。第二椭圆144可以布置成非同心圆,诸如以非均匀的布置或分布。第一椭圆142可以相对于彼此和/或相对于至少一些第二椭圆144改变形状和/或大小。第二椭圆144可以相对于彼此和/或相对于至少一些第一椭圆142改变形状和/或大小。
79.图7为膜支撑件116的实施例的俯视图,其中孔128为椭圆。第一椭圆142以连结的线性组146布置在外部区域132中,且第二椭圆144以同心圆布置在内部区域134中。在一些实施例中,第一椭圆142及第二椭圆144为圆形的。第一椭圆142具有第一直径,且第二椭圆144具有第二直径。第二直径可以小于、等于或大于第一直径。第一椭圆142可以布置成非连结的线性组146。第二椭圆144可以布置成非同心圆,诸如以连结的线性组、非均匀的布置或
分布等。第一椭圆142可以相对于彼此和/或相对于至少一些第二椭圆144改变形状和/或大小。第二椭圆144可以相对于彼此和/或相对于至少一些第一椭圆142改变形状和/或大小。
80.图8为具有三个区域的膜支撑件116的实施例的俯视图。第一椭圆142以连结的线性组146布置在外部区域132中,第二椭圆144以同心圆布置在内部区域134中,并且第三椭圆150以同心圆布置在中间区域148中。中间区域148位于外部区域132与内部区域134之间。在一些实施例中,第一椭圆142、第二椭圆144及第三椭圆150为圆形的。第一椭圆142具有第一直径,第二椭圆144具有第二直径,并且第三椭圆具有第三直径。在一些实施例中,第三直径大于第二直径,并且第二直径大于第一直径。膜支撑件116的其他组态在本揭示内容的范围内。
81.图9示出了用于电镀晶圆106的电镀设备100。图9的电镀设备100的组态与图1的电镀设备100类似。因此,图9的电镀设备100的一些特征在本文中没有进行讨论,以至少避免重复公开。
82.电镀设备100包括具有一致间隔的孔128及离子阻挡区130的膜支撑件116。因此,膜支撑件116不用以将离子流重新定向通过电镀室104。然而,交换膜120包括非阻挡区129及离子阻挡区130。非阻挡区129界定离子流通区,选择性离子诸如电镀离子穿过这些离子流通区。通过离子阻挡区130的移除或缺失部分来界定非阻挡区129。将离子流通区与离子阻挡区之比界定为非阻挡区129与交换膜120的表面积之比。
83.离子阻挡区130及非阻挡区129用以使电镀离子117以较大流动速率穿过交换膜120的内部区域,并使电镀离子117以较小流动速率穿过交换膜120的外部区域。穿过交换膜120的流动速率的差异中的至少一部分会持续通过扩散器122到达晶圆106,如扩散器122上方较粗及较细的箭头所示。当在晶圆106的边缘部分处的电磁场较强时,将电镀离子117以较大流动速率引导至晶圆106的中心部分促进了电镀离子117在晶圆106的所有部分上的均匀分布。因此,电镀膜126的厚度在晶圆106的所有部分上通常是均匀的。将电镀离子117以不同的流动速率引导至晶圆106的不同部分的其他装置亦在本揭示内容的范围内。
84.图10示出了用于电镀晶圆106的电镀设备100。图10的电镀设备100的组态与图1的电镀设备100类似。因此,图10的电镀设备100的一些特征在本文中没有进行讨论,以至少避免重复公开。
85.电镀设备100包括具有一致间隔的孔128及离子阻挡区130的膜支撑件116。因此,膜支撑件116不用以将离子流重新定向通过电镀室104。然而,扩散器122包括非阻挡区129及离子阻挡区130。非阻挡区129界定离子流通区,电镀离子穿过这些离子流通区。通过离子阻挡区130的移除或缺失部分来界定非阻挡区129。将离子流通区与离子阻挡区之比界定为非阻挡区129与扩散器122的表面积之比。
86.离子阻挡区130及非阻挡区129用以使电镀离子117以较大流动速率穿过扩散器122的内部区域,并使电镀离子117以较小流动速率穿过扩散器122的外部区域。当在晶圆106的边缘部分处的电磁场较强时,将电镀离子117以较大流动速率引导至晶圆106的中心部分促进了电镀离子117在晶圆106的所有部分上的均匀分布。因此,电镀膜126的厚度在晶圆106的所有部分上通常是均匀的。将电镀离子117以不同的流动速率引导至晶圆106的不同部分的其他装置亦在本揭示内容的范围内。
87.图11示出了用于电镀晶圆106的电镀设备100。图11的电镀设备100的组态与图1的
电镀设备100类似。因此,图11的电镀设备100的一些特征在本文中没有进行讨论,以至少避免重复公开。
88.电镀设备100包括膜支撑件116、交换膜120及扩散器122。膜支撑件116包括孔128及离子阻挡区130。孔128界定离子流通区,电镀离子穿过这些离子流通区。通过离子阻挡区130的移除或缺失部分来界定孔128。
89.交换膜120及扩散器122分别包括非阻挡区129及离子阻挡区130。非阻挡区129界定离子流通区,电镀离子穿过这些离子流通区。通过离子阻挡区130的移除或缺失部分来界定非阻挡区129。
90.孔128、非阻挡区129及离子阻挡区130用以使电镀离子117以较大流动速率穿过膜支撑件116、交换膜120及扩散器122的内部区域,并使电镀离子117以较小流动速率穿过膜支撑件116、交换膜120及扩散器122的的外部区域。当在晶圆106的边缘部分处的电磁场较强时,将电镀离子117以较大流动速率引导至晶圆106的中心部分促进了电镀离子117在晶圆106的所有部分上的均匀分布。因此,电镀膜126的厚度在晶圆106的所有部分上通常是均匀的。将电镀离子117以不同的流动速率引导至晶圆106的不同部分的其他装置亦在本揭示内容的范围内。
91.图12示出了根据一些实施例的电镀设备100。图12的电镀设备100的组态与图1的电镀设备100类似。因此,图12的电镀设备100的一些特征在本文中没有进行讨论,以至少避免重复公开。
92.电镀设备100包括用以接收载体溶液并支撑阳极支架154的歧管152。阳极支架154用以固定阳极110。扩散器支架118用以固定交换膜120及扩散器122。膜支撑件116用以减轻交换膜120的下垂。单元顶部156覆盖扩散器122并界定电镀室104的阴极区105b。电镀装置的其他组态亦在本揭示内容的范围内。
93.图13示出了根据一些实施例的电镀晶圆的方法1300。在操作1302,将载体溶液引导至电镀室中的阳极110以产生电镀离子。在操作1304,将第一电镀离子流导向晶圆的中心部分。在操作1306,将第二电镀离子流导向晶圆的边缘部分。第一流的速率大于第二流的速率。在操作1308,在阳极与晶圆的中心部分之间产生第一电场。在操作1310,在阳极与晶圆的边缘部分之间产生第二电场,其中第一电场大于第二电场。电镀晶圆的方法的其他或替代动作在本揭示内容的范围内。方法1300不限于所揭示的结构,而是可应用于其他合适的结构。
94.图14示出了根据一些实施例的例示性计算机可读媒体。一或多个实施例涉及一种计算机可读媒体,包括用以实现本文提出的一或多种技术的处理器可执行指令。图14示出了例示性计算机可读媒体,其中实施例1400包括其上编码了计算机可读数据1406的计算机可读媒体1408(例如,cd

r、dvd

r、快闪驱动器、硬式磁盘机的盘片等)。该计算机可读数据1406又包括一组处理器可执行计算机指令1402,这些处理器可执行计算机指令1402在被执行时用以促进根据本文阐述的一或多个原理的操作。在一些实施例1400中,处理器可执行计算机指令1402用以促进方法1300的执行,诸如至少一些前述方法。在一些实施例中,处理器可执行计算机指令1402用以促进实现系统,诸如一或多个前述系统中的至少一些。本领域普通技术人员可以设计许多这样的计算机可读媒体,这些计算机可读媒体用以根据本文提出的技术进行操作。
95.本揭示内容的电镀设备100包括离子屏蔽罩,诸如经配置为离子屏蔽罩的膜支撑件116、交换膜120或扩散器122中的一或多者。离子屏蔽罩引导电镀离子117流动远离晶圆106的边缘部分并流向晶圆106的中心部分。离子屏蔽罩包括离子阻挡区130、孔128或非阻挡区129中的至少一者。离子阻挡区130为禁止电镀离子117流动的封闭或屏蔽区域,并且孔128及非阻挡区129为促进电镀离子117流动的开口区域。离子阻挡区130、孔128及非阻挡区129用以使得朝向晶圆106的中心部分的电镀离子117的流动速率更大,并且使得朝向晶圆106的边缘部分的电镀离子117的流动速率更小。电镀离子117至晶圆106的中心部分的流动更大,补偿了晶圆106边缘部分的更强电磁场,从而促进在晶圆106的整个表面上形成厚度均匀的电镀膜126。
96.用于电镀晶圆的电镀设备包括:界定用于容纳电镀液的电镀室的外壳;包括具有第一极性的第一端子及具有与第一极性不同的第二极性的第二端子,其中第一端子电耦合至晶圆;位于电镀室内的阳极,其中第二端子电耦合至阳极;及位于电镀室内且在阳极上方的膜支撑件,其中膜支撑件界定多个孔,其中在膜支撑件的第一区域中,第一孔径面积与表面积的比率为第一比率,并且在膜支撑件的第二区域中,第二孔径面积与表面积的比率为不同于第一比率的第二比率。在一些实施例中,膜支撑件的第一区域在膜支撑件的一外围与膜支撑件的第二区域之间。在一些实施例中,膜支撑件是椭圆形的,且第一区域外接于第二区域的周围。在一些实施例中,第二区域的外径大于75毫米。在一些实施例中,第一孔径面积与表面积之比小于第二孔径面积与表面积之比。在一些实施例中,第一孔径面积与表面积之比小于或等于11:20,并且第二孔径面积与表面积之比大于或等于11:20。在一些实施例中,一交换膜位于该电镀室内且在该膜支撑件上方,其中交换膜界定多个第一非阻挡区,其中在交换膜的第三区域中,第一非阻挡区与表面积之比为一第三比率,并且在交换膜的第四区域中,第二非阻挡区与表面积之比为不同于第三比率的一第四比率。在一些实施例中,一扩散器位于电镀室内且在交换膜上方,其中扩散器界定多个第二非阻挡区,其中在扩散器的第五区域中,第三非阻挡区与表面积之比为一第五比率,并且在扩散器的六区域中,第四非阻挡区与表面积之比为不同于第五比率的一第六比率。在一些实施例中,在膜支撑件的一第三区域中,一第三孔径面积与表面积之比为一第三比率,第三区域位于第一区域与第二区域之间,并且第三比率大于第一比率及第二比率。在一些实施例中,电镀设备包括屏蔽罩位于第一区域中的孔上方。
97.用于电镀晶圆的电镀设备包括:用于接收载体溶液的入口;位于入口上方的阳极,其中阳极包括用于与载体溶液化学反应以产生电镀离子的电镀原子;及位于阳极上方的离离子屏蔽罩,其中在离子屏蔽罩内的第一位置处界定第一孔,在离子屏蔽罩内的不同于第一位置的第二位置处界定第二孔,并且为形成第一孔而移除的离子屏蔽罩的第一面积大于为形成第二孔而移除的离子屏蔽罩的第二面积。在一些实施例中,第一孔或第二孔中的至少一者是椭圆形的。在一些实施例中,电镀设备包括一膜支撑件位于阳极上方;一交换膜位于膜支撑件上方;以及一扩散器位于交换膜上方。在一些实施例中,离子屏蔽罩是该膜支撑件、该交换膜或该扩散器中的至少一者。在一些实施例中,在离子屏蔽罩的一第一区域中界定了包括第一孔的一第一组孔,一第一孔径面积与表面积之比为一第一比率,并且在离子屏蔽罩的一第二区域中界定了包括第二孔的一第二组孔,一第二孔径面积与表面积之比为不同于第一比率的一第二比率。在一些实施例中,离子屏蔽罩的第一区域在离子屏蔽罩的
一外围与离子屏蔽罩的第二区域之间。在一些实施例中,第二区域的外径大于75毫米。
98.电镀晶圆的方法包括以下步骤:将载体溶液引导至电镀室内的阳极以产生电镀离子;将电镀离子的第一流导向晶圆的中心部分;及将电镀离子的第二流导向晶圆的多个边缘部分,其中第一流的速率大于第二流的速率。在一些实施例中,在阳极与晶圆的中心部分之间产生一第一电场;及在阳极与晶圆的这些边缘部分之间产生一第二电场,其中第一电场大于第二电场。在一些实施例中,将电镀离子的第一流导向晶圆的中心部分包括:产生自阳极至晶圆的一第一电场,并且将电镀离子的第二流导向晶圆的这些边缘部分包括:产生自阳极至晶圆的一第二电场。
99.上文概述了若干实施例的特征,使得本领域技术人员可以更好地理解本揭示内容的各态样。本领域技术人员应当理解,可以容易地将本揭示内容用作设计或修改其他过程及结构的基础,以实现与本文介绍的实施例相同的目的或相同的优点。本领域技术人员亦应认识到,这些等效构造不脱离本揭示内容的精神及范围,并且在不脱离本揭示内容的精神及范围的情况下,可以进行各种改变、替换及变更。
100.尽管已经用结构特征或方法动作专用的语言描述了标的,但应该理解,权利要求书的标的不必限于上述的特定特征或动作。相反,上述特定特征及动作被揭示为实现至少一些权利要求的示例形式。
101.本文提供实施例的各种操作。描述一些或所有操作的次序不应解释为暗示这些操作必然与次序有关。受益于该描述,将意识到替代的次序。此外,可以理解,并非所有操作皆必然存在于本文提供的每一实施例中。而且,可以理解,在一些实施例中并非所有操作都是必需的。
102.应理解,例如,出于简化及易于理解的目的,本文所描绘的层、特征、元素等以相对于彼此的特定尺寸示出,诸如结构尺寸或方向。在一些实施例中,本文中所描绘的层、特征、元件等的实际尺寸与本文中所图示的实质上不同。
103.此外,“例示性”在本文中用来表示用作示例、实例、说明等,并且不一定是有利的。如在本技术案中所使用,“或”旨在表示包含性的“或”而非排他性的“或”。另外,在本技术案及权利要求书中使用的“一”和“一个”通常应被解释为表示“一或多个”,除非另有说明或从上下文中清楚地指示单数形式。而且,a及b等中的至少一者通常表示a或b或a及b。此外,在一定程度上使用了“包括”、“具有”或其变体,这些术语旨在以类似于术语“包括”的方式的包含。另外,除非另有说明,否则“第一”、“第二”等并非暗示时间态样、空间态样、次序等。相反,这些术语仅用作特征、元素、项目等的标识符、名称等。例如,第一元素及第二元素通常对应于元素a及元素b或两个不同或相同的元素或同一元素。
104.而且,尽管已经相对于一或多个实施方式示出并描述了本揭示内容,但基于对本说明书及附图的阅读和理解,本领域的其他普通技术人员将想到等效的变更及修改。本揭示内容包括所有这样的修改及变更,并且仅由所附权利要求的范围限制。特别是关于上述元件(例如,元素、资源等)执行的各种功能,除非另有说明,用于描述这些元件的术语旨在对应于执行(例如,在功能上等效的)上述元件的指定功能的任何元件,即使在结构上不等同于所公开的结构。另外,尽管可能仅针对若干实施方式中的一个实施方式公开了本揭示内容的特定特征,但对于任何给定的或特定的应用,该特征可以与其他实施方式的一或多个其他特征组合,这可能是期望的并且是有利的。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1