[發明專利]用于電鍍工藝的晶片支撐裝置和使用該裝置的方法

有效

• 申請號: 200580048332.6
• 申請日: 2005-12-05
• 公開（公告）號: CN101443485A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: C·伍茲
• 申請（專利權）人: 蘭姆研究有限公司
• 主分類號: C25D17/00
• 分類號: C25D17/00;C25D7/12;C25D5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;趙 辛

發明背景

1.發明領域

本發明涉及半導體制造。

2.相關技術的描述

在半導體裝置例如集成電路、存儲單元等等的制造中，執行一連串的制造操作，以限定半導體晶片的特征。半導體晶片包括集成電路裝置采用硅襯底上限定的多級結構的形式。在襯底級別，形成了帶擴散區域的晶體管裝置。在后續級別，互連金屬線被圖案化，并電連接在晶體管裝置上，以限定所需的集成電路裝置。另外，圖案化的傳導層通過電介質材料而與其它傳導層隔離開。

用于限定半導體晶片上的特征的系列制造操作可包括用于將材料添加到半導體晶片表面上的電鍍工藝。在電鍍工藝中，電解質設置在陽極和待電鍍晶片的表面之間。另外，待電鍍晶片的表面保持在比陽極更低的電壓電位下。當電流穿過電解質而從陽極流向晶片表面時，發生在晶片表面上的電鍍反應造成材料沉積在晶片表面上。

在晶片表面上的材料沉積特征取決于許多與特定的電鍍系統和工藝相關的參數。例如，影響電流在晶片上分布的參數可影響材料沉積特征。另外，建立和晶片電接觸的相關參數可影響材料沉積特征。

考慮到前述情況，持續存在著在半導體晶片制造期間對改進電鍍工藝以適用于材料沉積的需求。

發明概要

在一個實施例中，公開了一種用于電鍍工藝的多層的晶片處理(handling)系統。多層的晶片處理系統包括底薄膜層和頂薄膜層。底薄膜層包括晶片放置區域和包圍晶片放置區域的犧牲陽極。頂薄膜層被限定成將放置在底薄膜層之上。頂薄膜層包括定位在待處理，即待電鍍晶片的表面上的敞開區域。所限定的頂薄膜層提供了在頂薄膜層和晶片之間圍繞敞開區域周圍的液封。頂薄膜層還包括第一電路和第二電路，其被限定成在沿直徑相對的位置與晶片的周邊頂面電接觸。

在另一實施例中，公開了一種用于電鍍工藝的晶片支撐裝置。晶片支撐裝置包括第一材料層，其具有用于接收待處理晶片的區域。晶片支撐裝置還包括限定在第一材料層上的犧牲陽極。晶片支撐裝置還包括第二材料層，其配置成可重疊在晶片的周邊區域和晶片周邊區域外部的第一材料層上。第二材料層包括切口，其使待處理，即待電鍍晶片的表面暴露出來。第二材料層還配置成可在第二材料層和晶片的周邊區域之間形成密封。另外，晶片支撐裝置包括一對集成在第二材料層中的電路。這對電路中的各電路包括被限定為與待處理晶片表面進行電連接的電觸頭。此外，這對電路與犧牲陽極是電絕緣的。

在另一實施例中，公開了一種用于電鍍工藝中支撐晶片的方法。該方法包括將晶片放置在底薄膜層和頂薄膜層之間，其中待處理晶片表面通過頂薄膜層的開口而暴露于外。該方法還包括在頂薄膜層和晶片周邊之間建立液封。另外，該方法包括在第一電路和晶片的第一周邊位置之間建立電連接。第一電路集成在頂薄膜層上。該方法包括在第二電路和晶片的第二周邊位置之間建立電連接。第二周邊位置是關于晶片第一周邊位置沿直徑相對的。同樣，第二電路也集成在頂薄膜層上。在它們之間放置有晶片的底薄膜層和頂薄膜層定位在電鍍系統的工作臺上。然后提供操作，使工作臺在電鍍系統的處理頭下面移動。工作臺的移動導致通過頂薄膜層的開口而暴露于外的晶片表面被電鍍。

從以下作為本發明的示例而顯示的詳細描述并結合附圖，將更加清楚本發明的其它方面和優點。

附圖簡介

參照以下結合附圖所作的描述中，將更好地理解本發明及其目的和優點。

圖1A是顯示了根據本發明一個實施例的用于電鍍半導體晶片的裝置的圖示；

圖1B是顯示了如之前圖1A中所示的處理頭和陽極相對于工作臺和晶片的頂視圖的圖示；

圖2A是顯示了根據本發明一個實施例的多層晶片支撐裝置的底層頂視圖的圖示；

圖2B是顯示了根據本發明一個實施例的與圖2A中的插圖編號A-A相對應的底層的截面圖的圖示；

圖2C是顯示了根據本發明一個實施例的與圖2A中的插圖編號B-B相對應的底層的截面圖的圖示；

圖3A是顯示了根據本發明一個實施例的多層晶片支撐裝置的頂層的底視圖的圖示；

圖3B是顯示了根據本發明一個實施例的與圖3A中的插圖編號C-C相對應的頂層的截面圖的圖示；

圖3C是顯示了根據本發明一個實施例的與圖3A中的插圖編號D-D相對應的頂層的截面圖的圖示；

圖4A是顯示了根據本發明一個實施例的多層晶片支撐裝置的組件的圖示；