电化学镀铜洗边装置以及电化学镀铜洗边方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种提高电化学镀铜洗边宽度均匀性的电化学镀铜洗边装置以及电化学镀铜洗边方法。

背景技术：

在芯片制造过程中，电化学镀铜之后的洗边过程对于后续流程的顺利完成有很重要的作用。洗边可以有效地减少各种颗粒，而洗边不均匀有可能会导致圆边缘龟裂，影响良率。

引发洗边宽度不均匀的因素主要在于：如图1所示，对晶圆100进行洗边时，会有3个垂直夹具2抓住晶圆的侧面与晶圆一起做圆周运动，其中垂直夹具2是有一定宽度的实心材料且与晶圆侧面接触。

晶圆的一侧会有一个喷嘴1向晶圆边缘喷洒洗边溶液，洗边溶液喷嘴相对于晶圆表面的高度和角度以及洗边溶液的流速是固定不变的，而且洗边溶液供给装置电流恒定，洗边溶液的流速固定不变。

当洗边溶液从管路中流到晶圆表面后，由于离心力的作用，洗边溶液会被甩出晶圆表面，洗边宽度即为洗边溶液流过区域的宽度。而在垂直夹具位置，当洗边溶液流经晶圆表面时，遇到垂直夹具阻挡会被弹回到更靠近晶圆内部的位置，从而导致洗边宽度过大，使整个晶圆洗边宽度不均匀。从而可能会导致圆边缘龟裂，影响良率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够提高洗边宽度均匀性的方法，有效提高晶圆边缘芯片的质量，从而提高良率，减少经济损失。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种电化学镀铜洗边装置，包括：用于抓住晶圆的侧面的多个垂直夹具、布置在晶圆侧边的喷嘴、以及与喷嘴连接的洗边溶液供给装置；其中，垂直夹具具有中间镂空结构，使得垂直夹具与晶圆的侧面接触的区域为中间镂空结构的边框部分。

优选地，在所述电化学镀铜洗边装置工作时，所述洗边溶液供给装置被提供有恒定电流，从而向所述喷嘴提供洗边溶液以使所述喷嘴向晶圆边缘喷洒洗边溶液。

优选地，所述多个垂直夹具的数量为三个。

优选地，所述多个垂直夹具均匀布置在晶圆周围。

优选地，所述喷嘴向晶圆边缘喷洒洗边溶液时的洗边溶液流速固定。

为了实现上述技术目的，根据本发明，还提供了一种电化学镀铜洗边方法，其特征在于包括：采用多个垂直夹具抓住晶圆的侧面，其中垂直夹具具有中间镂空结构，使得垂直夹具与晶圆的侧面接触的区域为中间镂空结构的边框部分；利用布置在晶圆侧边的喷嘴向晶圆边缘喷洒洗边溶液。

优选地，所述多个垂直夹具的数量为三个。

优选地，所述多个垂直夹具均匀布置在晶圆周围。

优选地，所述喷嘴向晶圆边缘喷洒洗边溶液时的洗边溶液流速固定。

本发明采用具有合适强度的材料，改善垂直夹具的结构，将其做成中间镂空的结构；以减小垂直夹具与晶圆接触的面积，从而减少当洗边溶液经过时垂直夹具对洗边溶液的回弹量。由此，本发明在保证洗边效果的前提下，提出了一种可提高洗边宽度均匀性的方法，有效提高晶圆边缘芯片的质量，从而提高良率，减少经济损失。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了传统的洗边装置结构。

图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的电化学镀铜洗边装置的结构示意图。

图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的电化学镀铜洗边方法的示意图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

本发明采用具有合适强度的材料，改善垂直夹具的结构，将其做成中间镂空的结构；以减小垂直夹具与晶圆接触的面积，从而减少当洗边溶液经过时垂直夹具对洗边溶液的回弹量。由此，本发明在保证洗边效果的前提下，提出了一种可提高洗边宽度均匀性的方法，有效提高晶圆边缘芯片的质量，从而提高良率，减少经济损失。

图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的电化学镀铜洗边装置的结构示意图。

如图2所示，根据本发明优选实施例的电化学镀铜洗边装置包括：用于抓住晶圆100的侧面的多个垂直夹具10、布置在晶圆侧边的喷嘴1、以及与喷嘴1连接的洗边溶液供给装置(未图示)。

其中，垂直夹具10具有中间镂空结构，使得垂直夹具10与晶圆100的侧面接触的区域为中间镂空结构的边框部分，由此可以有效地减小垂直夹具与晶圆接触的面积，从而减少当洗边溶液经过时垂直夹具对洗边溶液的回弹量。

其中，优选地，在所述电化学镀铜洗边装置工作时，所述洗边溶液供给装置被提供有恒定电流，从而向所述喷嘴1提供洗边溶液以使所述喷嘴1向晶圆边缘喷洒洗边溶液。

优选地，所述多个垂直夹具10的数量为三个。

优选地，所述多个垂直夹具10均匀布置在晶圆100周围。

优选地，所述喷嘴1向晶圆边缘喷洒洗边溶液时的洗边溶液流速固定。

图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的电化学镀铜洗边方法的示意图。

第一步骤：采用多个垂直夹具10抓住晶圆100的侧面；其中垂直夹具10具有中间镂空结构，使得垂直夹具10与晶圆100的侧面接触的区域为中间镂空结构的边框部分；这样，后续喷嘴经过垂直夹具时，洗边溶液与垂直夹具接触的面积就会减小，被回弹的溶液就会减少，使得洗边宽度不会过宽。

第二步骤：利用布置在晶圆侧边的喷嘴1向晶圆边缘喷洒洗边溶液。

优选地，所述多个垂直夹具10的数量为三个。

优选地，所述多个垂直夹具10均匀布置在晶圆100周围。

优选地，所述喷嘴1向晶圆边缘喷洒洗边溶液时的洗边溶液流速固定。

例如，本发明可以应用于半导体所有电化学镀铜的工艺技术中，比如90/65/45nm逻辑、记忆体等芯片生产。采用本方法，通过调节垂直夹具的结构可实现洗边宽度均匀性的提高，有效提高晶圆边缘芯片的质量，从而提高良率，减少经济损失。

此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。