阳极遮挡装置以及阳极装置的制作方法

本发明涉及半导体制造，具体涉及阳极遮挡装置以及阳极装置。

背景技术：

1、在半导体制造领域，化学电镀(electrochemicalplating，ecp)是非常重要的工艺，常用于形成金属互连结构。如图1所示，化学电镀(以铜ecp为例)的工艺过程是将连接到阴极的电镀件(例如晶圆)11置于主要成分是硫酸(h2so4)和硫酸铜(cuso4)的电镀液中，并且把连接到阳极的阳极板10(例如铜靶材)也置于电镀液中。电流沿电场线(图1中箭头线)方向从阳极板10流向电镀件11，电镀液中的铜离子随电流流到电镀件11表面，并吸附在电镀件11表面的铜籽晶上成核，最终形成铜薄膜，完成铜ecp。化学电镀过程中，在电极的边缘，往往聚集着较多的电场线，这种现象被称为边缘效应。由于边缘效应的影响，电极边缘的电流密度较大，因此镀层也较厚，镀膜的厚度均一性较差。特别是镀膜较厚(例如镀膜厚度超过1000埃)的工艺中，镀膜的厚度均一性更差，降低了后续化学机械研磨(cmp)工艺的窗口。

2、如图2所示，现有技术中，可通过增加一个第二阴极12，使边缘的部分电流流向该第二阴极12上，从而降低电镀件11边缘的镀膜厚度。但是此方法中，第二阴极12上由于会沉积镀膜，因此需要频繁更换第二阴极12，增加材料与时间成本。

技术实现思路

1、本发明旨在解决边缘效应引起的镀膜的厚度均一性差的问题。

2、为解决上述问题，本发明提供一种阳极遮挡装置，用于在对电镀件进行电镀时，对阳极板进行遮挡，其包括：

3、若干遮挡板，若干遮挡板沿一环形排列于阳极板与电镀件之间；

4、若干驱动机构，驱动机构与遮挡板一一对应固定连接并用于驱动与其连接的遮挡板沿环形的径向位移。

5、优选地，遮挡板包括板体和设置于板体上的多个遮挡部。

6、优选地，板体的形状包括扇环形。

7、优选地，电镀件包括晶圆，扇环形的内环直径为晶圆的直径的100％～101％。

8、优选地，遮挡部的形状包括扇形。

9、优选地，遮挡板的数量包括4～8个。

10、优选地，驱动机构包括直线驱动机构，直线驱动机构与遮挡板固定连接。

11、优选地，驱动机构包括直线驱动机构和传动杆，直线驱动机构通过传动杆与遮挡板传动连接。

12、优选地，遮挡板包括绝缘遮挡板。

13、为解决同样的问题，本发明还提供一种阳极装置，其特征在于，所述阳极装置包括：阳极板，以及上述的阳极遮挡装置，阳极板的一面正对电镀件表面，阳极遮挡装置的遮挡板设置于阳极板和电镀件之间。

14、与现有技术相比，本发明提供的一种阳极遮挡装置以及阳极装置，具有以下优点：

15、本发明提供的阳极遮挡装置，可用于在对电镀件进行电镀时，对阳极板进行遮挡，其包括若干遮挡板和若干驱动机构，若干所述遮挡板可对所述阳极板与所述电镀件之间的电场线的边缘部分进行部分遮挡，从而减薄电镀件的边缘镀膜厚度，提高镀膜厚度的均匀性；所述驱动机构可调节所述遮挡板对所述电场线的边缘遮挡范围，从而控制镀膜减薄区域，进一步提高镀膜厚度的均匀性。因此，本发明提供的阳极遮挡装置，通过对所述阳极板与所述电镀件之间的电场线的可调范围进行部分遮挡，可实现对电镀件边缘的可调范围的镀膜进行减薄，提高了镀膜厚度均匀性，并扩大了后续化学机械研磨(cmp)工艺的窗口。与现有的第二阴极电镀装置相比，本发明提供的阳极遮挡装置上不会沉积镀膜，因此无需频繁更换，降低了材料和时间成本。本发明提供的阳极装置，包括所述阳极遮挡装置，同样可提高镀膜厚度均匀性，扩大后续化学机械研磨工艺的窗口。

技术特征：

1.一种阳极遮挡装置，用于在对电镀件进行电镀时，对阳极板进行遮挡，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的阳极遮挡装置，其特征在于，所述遮挡板包括板体和设置于所述板体上的多个遮挡部。

3.如权利要求2所述的阳极遮挡装置，其特征在于，所述板体的形状包括扇环形。

4.如权利要求3所述的阳极遮挡装置，其特征在于，所述电镀件包括晶圆，所述扇环形的内环直径为所述晶圆的直径的100％～101％。

5.如权利要求2所述的阳极遮挡装置，其特征在于，所述遮挡部的形状包括扇形。

6.如权利要求1所述的阳极遮挡装置，其特征在于，所述遮挡板的数量包括4～8个。

7.如权利要求1所述的阳极遮挡装置，其特征在于，所述驱动机构包括直线驱动机构，所述直线驱动机构与所述遮挡板固定连接。

8.如权利要求1所述的阳极遮挡装置，其特征在于，所述驱动机构包括直线驱动机构和传动杆，所述直线驱动机构通过所述传动杆与所述遮挡板传动连接。

9.如权利要求1所述的阳极遮挡装置，其特征在于，所述遮挡板包括绝缘遮挡板。

10.一种阳极装置，用于对电镀件进行电镀，其特征在于，所述阳极装置包括：阳极板，以及如权利1～9中任一项所述的阳极遮挡装置，所述阳极板的一面正对所述电镀件表面，所述阳极遮挡装置的遮挡板设置于所述阳极板和所述电镀件之间。

技术总结
本发明提供了一种阳极遮挡装置，用于在对电镀件进行电镀时，对阳极板进行遮挡，包括：若干遮挡板，若干遮挡板沿一环形排列于阳极板与电镀件之间；若干驱动机构，驱动机构与遮挡板一一对应固定连接并用于驱动与其连接的遮挡板沿环形的径向位移。本发明还提供一种包括阳极遮挡装置的阳极装置。本发明提供的阳极遮挡装置以及阳极装置，可对阳极板与电镀件之间的电场线的可调范围进行部分遮挡，实现对电镀件边缘的可调范围的镀膜进行减薄，提高了镀膜厚度均匀性，并扩大了后续化学机械研磨(CMP)工艺的窗口。

技术研发人员：刘博,张弢,黄景山
受保护的技术使用者：上海华力微电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13