一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置和自动调节方法
【专利摘要】一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之调节方法，包括：步骤S1：设置在喷嘴下侧的传感器感测夹具的运动位置；步骤S2：当夹具恰于喷嘴处时，洗边溶液供给装置提供低于正常洗边工艺流速的洗边溶液至喷嘴；当夹具恰过喷嘴时，洗边溶液供给装置提供正常洗边工艺流速的洗边溶液至喷嘴；步骤S3：获得的电化学镀铜之边缘洗边宽度均一。本发明通过在喷嘴之下侧设置用于感测夹具之运动位置的传感器，并根据夹具与喷嘴的相对位置，凭借分段电流控制单元进行洗边溶液之流速控制，进而实现电化学镀铜之边缘洗边宽度均一，不仅其结构简单，使用方便，而且可自动调节获得洗边宽度均一之特性，提高产品良率。
【专利说明】
一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置和自动调节方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置和自动调节方法。【背景技术】
[0002]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。洗边可以有效的减少各种颗粒，而洗边不均匀有可能会导致圆边缘龟裂，影响良率。
[0003]在本领域中，容易知晓地，引发洗边宽度不均匀的因素主要在于:洗边时，会有垂直夹具抓住晶圆的侧面与晶圆一起运动，晶圆的一侧会有喷嘴向晶圆的边缘喷洒洗边溶液，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。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。
[0004]但是，在垂直夹具的位置，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加靠近晶圆内部的位置，从而导致洗边宽度变大，使整个晶圆洗边宽度不均匀，进而容易导致圆边缘龟裂，影响良率。
[0005]寻求一种结构简单、使用方便，并可控制洗边宽度，使得在电化学铜之边缘的洗边宽度均一，提高产品良率的方法已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
[0006]故针对现有技术存在的问题，本案设计人凭借从事此行业多年的经验，积极研究改良，于是有了本发明一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置和自动调节方法。
【发明内容】
[0007]本发明是针对现有技术中，传统电化学镀铜后之晶圆的洗边宽度不均匀，容易导致圆边缘龟裂，影响产品良率等缺陷提供一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置。
[0008]本发明之第二目的是针对现有技术中，传统电化学镀铜后之晶圆的洗边宽度不均匀，容易导致圆边缘龟裂，影响产品良率等缺陷提供一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之自动调节方法。
[0009]为实现本发明之目的，本发明提供一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置，所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置，包括:夹具，所述夹具间隔设置在待工艺处理之晶圆的外侧，用于固定所述晶圆，并与所述晶圆做同步运动;喷嘴，所述喷嘴与外界洗边溶液供给装置连接，并设置在所述晶圆之一侧，用于向所述晶圆之边缘喷洒洗边溶液;传感器， 所述传感器设置在所述喷嘴下侧，并用于感测所述夹具之运动位置;分段电流控制单元，所述分段电流控制单元与所述洗边溶液供给装置电连接，并根据所述夹具之运动位置对所述喷嘴之洗边溶液的流速进行调节。[〇〇1〇]可选地，所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之夹具的数量为3个。
[0011]可选地，所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之夹具与所述晶圆做同步顺时钟匀速圆周运动。
[0012]为实现本发明之第二目的，本发明提供一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之自动调节方法，所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节方法，包括:
[0013]执行步骤S1:设置在所述喷嘴下侧的传感器感测所述夹具的运动位置；
[0014]执行步骤S2:当所述传感器感测所述夹具恰于所述喷嘴处时，所述洗边溶液供给装置提供低于正常洗边工艺流速的洗边溶液至所述喷嘴，并喷洒在所述晶圆之边缘；当所述传感器感测所述夹具恰过所述喷嘴时，所述洗边溶液供给装置提供正常洗边工艺流速的洗边溶液至所述喷嘴，并喷洒在所述晶圆之边缘；
[0015]执行步骤S3:获得的电化学镀铜之边缘洗边宽度均一。
[0016]可选地，当所述传感器感测所述夹具恰于所述喷嘴处时，所述分段电流控制单元提供低于正常洗边工艺电流值的电流，进而所述洗边溶液供给装置提供低于正常洗边工艺流速的洗边溶液。
[0017]可选地，当所述传感器感测所述夹具恰于所述喷嘴处时，所述分段电流控制单元提供低于正常洗边工艺电流值的电流，且所述电流之大小根据所述洗边溶液在所述夹具处的回弹力进行设置。
[0018]可选地，所述分段电流控制单元提供低于正常洗边工艺电流值的电流，并结合所述洗边溶液在所述夹具处的回弹力，以保证电化学镀铜之边缘的洗边宽度均一。
[0019]可选地，当所述传感器感测所述夹具恰过所述喷嘴时，所述分段电流控制单元提供正常洗边工艺电流值的电流，进而所述洗边溶液供给装置提供正常洗边工艺流速的洗边溶液。
[0020]综上所述，本发明电化学镀铜洗边宽度自动调节装置之自动调节方法，通过在所述喷嘴之下侧设置用于感测所述夹具之运动位置的传感器，并根据所述夹具与所述喷嘴的相对位置，凭借所述分段电流控制单元进行洗边溶液之流速控制，进而实现电化学镀铜之边缘洗边宽度均一，不仅其结构简单，使用方便，而且可自动调节获得洗边宽度均一之特性，提尚广品良率。【附图说明】
[0021]图1所示为本发明电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之结构示意图；
[0022]图2所示为本发明电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之自动调节方法流程图。【具体实施方式】
[0023]为详细说明本发明创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
[0024]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。洗边可以有效的减少各种颗粒，而洗边不均匀有可能会导致圆边缘龟裂，影响良率。
[0025]在本领域中，容易知晓地，引发洗边宽度不均匀的因素主要在于:洗边时，会有垂直夹具抓住晶圆的侧面与晶圆一起运动，晶圆的一侧会有喷嘴向晶圆的边缘喷洒洗边溶液，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。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。
[0026]但是，在垂直夹具的位置，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加靠近晶圆内部的位置，从而导致洗边宽度变大，使整个晶圆洗边宽度不均匀，进而容易导致圆边缘龟裂，影响良率。。
[0027]请参阅图1，图1所示为本发明电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之结构示意图。所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置1，包括:夹具11，所述夹具11间隔设置在待工艺处理之晶圆2的外侧，用于固定所述晶圆2,并与所述晶圆2做同步运动；
[0028]喷嘴12,所述喷嘴12与外界洗边溶液供给装置13连接，并设置在所述晶圆2之一侦U，用于向所述晶圆2之边缘21喷洒洗边溶液；[〇〇29]传感器14,所述传感器14设置在所述喷嘴12下侧，并用于感测所述夹具11之运动位置；
[0030]分段电流控制单元15,所述分段电流控制单元15与所述洗边溶液供给装置13电连接，并根据所述夹具11之运动位置对所述喷嘴12之洗边溶液的流速进行调节。
[0031]作为具体的实施方式，非限制性地列举，所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置1之夹具11的数量为3个。所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置1之夹具11垂直夹持于所述待工艺处理之晶圆2的外侧。更具体地，所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置1 之夹具11与所述晶圆2做同步顺时钟匀速圆周运动。
[0032]请参阅图2,并结合参阅图1，图2所示为本发明电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之自动调节方法流程图。所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之自动调节方法，包括:
[0033]执行步骤S1:设置在所述喷嘴11下侧的传感器14感测所述夹具11的运动位置；
[0034]执行步骤S2:当所述传感器14感测所述夹具11恰于所述喷嘴12处时，所述洗边溶液供给装置13提供低于正常洗边工艺流速的洗边溶液至所述喷嘴12,并喷洒在所述晶圆2 之边缘21;当所述传感器14感测所述夹具11恰过所述喷嘴12时，所述洗边溶液供给装置13 提供正常洗边工艺流速的洗边溶液至所述喷嘴12,并喷洒在所述晶圆2之边缘21;
[0035]执行步骤S3:获得的电化学镀铜之边缘洗边宽度均一。[〇〇36]为了更直观的揭露本发明之技术方案，凸显本发明之有益效果，现结合【具体实施方式】，对所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置和自动调节方法进行阐述。在【具体实施方式】中，所述各功能部件的数量、形状、位置等仅为列举，不应视为对本发明技术方案的限制。
[0037]请继续参阅图2,并结合参阅图1，所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之自动调节方法，包括:
[0038]执行步骤S1:设置在所述喷嘴11下侧的传感器14感测所述夹具11的运动位置；
[0039]作为【具体实施方式】，所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置1之夹具11的数量为3个。所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置1之夹具11垂直夹持于所述待工艺处理之晶圆2的外侧。更具体地，所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置1之夹具11与所述晶圆2 做同步顺时钟匀速圆周运动
[0040]执行步骤S2:当所述传感器14感测所述夹具11恰于所述喷嘴12处时，所述洗边溶液供给装置13提供低于正常洗边工艺流速的洗边溶液至所述喷嘴12,并喷洒在所述晶圆2 之边缘21;当所述传感器14感测所述夹具11恰过所述喷嘴12时，所述洗边溶液供给装置13 提供正常洗边工艺流速的洗边溶液至所述喷嘴12,并喷洒在所述晶圆2之边缘21;
[0041]在本发明中，优选地，当所述传感器14感测所述夹具11恰于所述喷嘴12处时，所述分段电流控制单元15提供低于正常洗边工艺电流值的电流，进而所述洗边溶液供给装置13 提供低于正常洗边工艺流速的洗边溶液。[〇〇42]作为本领域技术人员，容易理解地，当所述传感器14感测所述夹具11恰于所述喷嘴12处时，所述分段电流控制单元15提供低于正常洗边工艺电流值的电流，且所述电流之大小根据所述洗边溶液在所述夹具11处的回弹力进行设置。另一方面，即所述分段电流控制单元15所提供低于正常洗边工艺电流值的电流，并结合所述洗边溶液在所述夹具11处的回弹力，以可保证电化学镀铜之边缘的洗边宽度均一为宜。
[0043]同时，当所述传感器14感测所述夹具11恰过所述喷嘴12时，所述分段电流控制单元15提供正常洗边工艺电流值的电流，进而所述洗边溶液供给装置13提供正常洗边工艺流速的洗边溶液。
[0044]执行步骤S3:获得的电化学镀铜之边缘洗边宽度均一。
[0045]显然地，本发明电化学镀铜洗边宽度自动调节装置之自动调节方法，通过在所述喷嘴12之下侧设置用于感测所述夹具11之运动位置的传感器14,并根据所述夹具11与所述喷嘴12的相对位置，凭借所述分段电流控制单元15进行洗边溶液之流速控制，进而实现电化学镀铜之边缘洗边宽度均一，不仅其结构简单，使用方便，而且可自动调节获得洗边宽度均一之特性，提尚广品良率。
[0046]综上所述，本发明电化学镀铜洗边宽度自动调节装置之自动调节方法，通过在所述喷嘴之下侧设置用于感测所述夹具之运动位置的传感器，并根据所述夹具与所述喷嘴的相对位置，凭借所述分段电流控制单元进行洗边溶液之流速控制，进而实现电化学镀铜之边缘洗边宽度均一，不仅其结构简单，使用方便，而且可自动调节获得洗边宽度均一之特性，提尚广品良率。
[0047]本领域技术人员均应了解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，如果任何修改或变型落入所附权利要求书及等同物的保护范围内时，认为本发明涵盖这些修改和变型。
【主权项】
1.一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置，其特征在于，所述电化学镀铜洗边宽度 的自动调节装置，包括:夹具，所述夹具间隔设置在待工艺处理之晶圆的外侧，用于固定所述晶圆，并与所述晶 圆做同步运动；喷嘴，所述喷嘴与外界洗边溶液供给装置连接，并设置在所述晶圆之一侧，用于向所述 晶圆之边缘喷洒洗边溶液；传感器，所述传感器设置在所述喷嘴下侧，并用于感测所述夹具之运动位置；分段电流控制单元，所述分段电流控制单元与所述洗边溶液供给装置电连接，并根据 所述夹具之运动位置对所述喷嘴之洗边溶液的流速进行调节。2.如权利要求1所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置，其特征在于，所述电化学镀 铜洗边宽度的自动调节装置之夹具的数量为3个。3.如权利要求1所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置，其特征在于，所述电化学镀 铜洗边宽度的自动调节装置之夹具与所述晶圆做同步顺时钟匀速圆周运动。4.一种如权利要求1所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置之自动调节方法，其特 征在于，所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节方法，包括:执行步骤S1:设置在所述喷嘴下侧的传感器感测所述夹具的运动位置；执行步骤S2:当所述传感器感测所述夹具恰于所述喷嘴处时，所述洗边溶液供给装置 提供低于正常洗边工艺流速的洗边溶液至所述喷嘴，并喷洒在所述晶圆之边缘；当所述传 感器感测所述夹具恰过所述喷嘴时，所述洗边溶液供给装置提供正常洗边工艺流速的洗边 溶液至所述喷嘴，并喷洒在所述晶圆之边缘；执行步骤S3:获得的电化学镀铜之边缘洗边宽度均一。5.如权利要求4所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节方法，其特征在于，当所述传感器 感测所述夹具恰于所述喷嘴处时，所述分段电流控制单元提供低于正常洗边工艺电流值的 电流，进而所述洗边溶液供给装置提供低于正常洗边工艺流速的洗边溶液。6.如权利要求5所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节方法，其特征在于，当所述传感器 感测所述夹具恰于所述喷嘴处时，所述分段电流控制单元提供低于正常洗边工艺电流值的 电流，且所述电流之大小根据所述洗边溶液在所述夹具处的回弹力进行设置。7.如权利要求6所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节方法，其特征在于，所述分段电流 控制单元提供低于正常洗边工艺电流值的电流，并结合所述洗边溶液在所述夹具处的回弹 力，以保证电化学镀铜之边缘的洗边宽度均一。8.如权利要求4所述电化学镀铜洗边宽度的自动调节方法，其特征在于，当所述传感器 感测所述夹具恰过所述喷嘴时，所述分段电流控制单元提供正常洗边工艺电流值的电流， 进而所述洗边溶液供给装置提供正常洗边工艺流速的洗边溶液。
【文档编号】H01L21/67GK106024678SQ201610415928
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】曹玉荣, 张守龙
【申请人】上海华力微电子有限公司