[發(fā)明專利]降低晶圓空洞缺陷的設(shè)備以及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711438511.1 | 申請日： | 2017-12-27 |
| 公開（公告）號： | CN108118377A | 公開（公告）日： | 2018-06-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 吳明;吳孝哲;林宗賢;吳龍江;薛超;馬亞輝 | 申請（專利權(quán)）人： | 德淮半導(dǎo)體有限公司 |
| 主分類號： | C25D7/12 | 分類號： | C25D7/12;C25D17/00 |
| 代理公司： | 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038 | 代理人： | 周陽君 |
| 地址： | 223300 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 晶圓 機(jī)臺 電解溶液 金屬陽極 腔體 開口 體內(nèi) 空洞缺陷 電鍍 表面處 液面 填充 垂直 接納 申請 | ||
本申請涉及一種用于電鍍晶圓的機(jī)臺，所述機(jī)臺包括腔體，在所述腔體的表面處設(shè)置有開口，所述開口用于接納所述晶圓以提供到所述腔體內(nèi)，在所述腔體內(nèi)設(shè)置有金屬陽極并且能夠被填充有電解溶液，其中所述金屬陽極與所述電解溶液的液面基本上垂直。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種電鍍晶圓的設(shè)備和方法，更具體地涉及一種能夠降低電鍍晶圓過程中的晶圓空洞缺陷的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)
制造半導(dǎo)體裝置通常需要在半導(dǎo)體晶圓上形成導(dǎo)電層。舉例來說，位于晶圓上的導(dǎo)電引線通常通過在晶圓上以及圖案化的溝槽/通孔內(nèi)電鍍(沉積)諸如銅的導(dǎo)電層而形成。具體來說，導(dǎo)電種層首先被沉積在溝槽內(nèi)以及半導(dǎo)體襯底表面上，例如通過物理氣相沉積。然后利用電鍍工藝來在導(dǎo)電種層上形成導(dǎo)電層。
通過電解溶液與晶圓的待電鍍表面(晶圓的待電鍍表面在下文中被稱為晶圓的“正面”，晶圓的非電鍍表面在下文中被稱為晶圓的“背面”)的電接觸形成導(dǎo)電層。具體來講，在電流源的驅(qū)動之下，位于金屬陽極與晶圓正面之間的電解溶液中有電流流過，其中電解溶液含有欲沉積的金屬陽離子的溶液，例如含有銅離子的溶液。流到晶圓附近的金屬陽離子將導(dǎo)致晶圓上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而沉積出導(dǎo)電層。
在傳統(tǒng)的電鍍工藝中，機(jī)械設(shè)備在抓取晶圓后將晶圓水平向下倒置在電解溶液中，使晶圓正面水平向下地接觸電解溶液。由于晶圓正面的各種溝槽以及通孔朝下，使得晶圓在進(jìn)入電解溶液的過程中，溝槽以及通孔中存在的氣體沒有辦法能夠及時(shí)排出，因此使得電解溶液和晶圓的導(dǎo)電種層的接觸效果降低，從而降低了電化學(xué)拋光(ECP)過程中的填孔能力，最終導(dǎo)致了空洞缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
在傳統(tǒng)的電鍍工藝中，由于晶圓被正面向下倒置在電解溶液中，導(dǎo)致晶圓的溝槽以及通孔內(nèi)的氣體無法及時(shí)排出，從而導(dǎo)致了金屬導(dǎo)電層中的空洞缺陷。
為了解決以上技術(shù)問題，本公開提出了改變晶圓浸入到電解溶液時(shí)的傾斜角度，從原來的水平倒置浸入到電解溶液中，改變?yōu)榛旧洗怪苯氲诫娊馊芤褐?例如，在一些實(shí)施例中晶圓的表面和電解溶液的液面能夠呈30度至120度角)放置在電解溶液中。這樣，在晶圓和電解溶液接觸的過程中，晶圓的溝槽和通孔不會瞬間被電解溶液完全封閉，還是會留有一些空間以供溝槽和通孔內(nèi)的氣體排出。當(dāng)氣體被及時(shí)或者最大程度上地排出后，電解溶液和金屬種層的接觸效果被改善了，電化學(xué)拋光工藝的填孔能力被提高了，空洞缺陷產(chǎn)生的可能性被減小了。
通過以下參照附圖對本公開的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本公開的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚。
在一些實(shí)施例中，本申請公開了一種用于電鍍晶圓的機(jī)臺，包括腔體，在所述腔體的表面處設(shè)置有開口，所述開口用于接納所述晶圓以提供到所述腔體內(nèi)，在所述腔體內(nèi)設(shè)置有金屬陽極并且能夠被填充有電解溶液，其中所述金屬陽極的工作表面與所述電解溶液的液面基本上垂直。
優(yōu)選地，所述晶圓被提供到所述腔體內(nèi)以與所述金屬陽極相對放置。
優(yōu)選地，在被浸入到所述電解溶液時(shí)所述晶圓與所述電解溶液的液面呈一夾角。
優(yōu)選地，所述夾角為30度至120度。
優(yōu)選地，所述晶圓的待電鍍表面與所述電解溶液接觸，并且所述晶圓的非電鍍表面與所述電解溶液隔離。
優(yōu)選地，所述腔體還包括陽離子交換膜以及高電阻虛擬陽極HRVA，所述金屬陽極、所述陽離子交換膜以及所述高電阻虛擬陽極HRVA基本上相互平行。
優(yōu)選地，所述高電阻虛擬陽極HRVA的電阻遠(yuǎn)大于所述晶圓的電阻。
優(yōu)選地，在電鍍過程中，所述晶圓以遞增的速度等級在所述腔體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于德淮半導(dǎo)體有限公司，未經(jīng)德淮半導(dǎo)體有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201711438511.1/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
