电镀设备制造技术

一种电镀设备包括：电镀槽，包括安装于其中的阳极和容纳于其中的电镀溶液；基底保持器，被构造为保持将要浸到电镀溶液中的基底，并且包括围绕基底的支撑件和位于支撑件上以电连接到基底的外围的阴极；磁场产生组件，设置在支撑件中，并且包括沿基底的圆周延伸的至少一个电磁线圈；以及电源，被构造为将电流供应到电磁线圈。

Electroplating equipment

An electroplating equipment includes an electroplating bath consisting of an anode and an electroplating solution contained therein; the base holder is constructed to maintain a substrate to be immersed in an electroplating solution, and includes a support around the base and a cathode that is electrically connected to the base at the base; a magnetic field produces a component. It is set in the support part and includes at least one electromagnetic coil extending along the circumference of the base; and the power supply is configured to supply the current to the electromagnetic coil.

【技术实现步骤摘要】
电镀设备本申请要求于2016年11月1日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0144763号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
本专利技术构思的示例实施例涉及电镀设备和电镀方法。更具体地，本专利技术构思的示例实施例涉及用于在晶片的表面上镀覆金属层的电镀设备和使用该电镀设备的电镀方法。
技术介绍
在诸如Cu镶嵌工艺、TSV工艺等的半导体制造工艺中，可以使用电镀设备在诸如晶片的基底上形成金属层。具体地，在基底的表面上形成种子层之后，可以将电流施加到种子层，以在电镀溶液中沉积金属离子(例如铜离子(Cu2+))以形成金属层。然而，因为电流流过具有相对小厚度的种子层，所以镀层的厚度均匀性可能由于基底的外围区域与中间区域之间的电阻差而劣化。
技术实现思路
本专利技术构思的示例实施例提供了能够沉积均匀或更均匀的金属层的电镀设备。本专利技术构思的示例实施例提供了使用电镀设备沉积均匀或更均匀的金属层的电镀方法。根据专利技术构思的示例实施例，电镀设备包括：电镀槽，包括安装于其中的阳极和容纳于其中的电镀溶液；基底保持器，被构造为保持将要浸到电镀溶液中的基底，并且包括围绕基底的支撑件和位于支撑件上以电连接到基底的外围的阴极；磁场产生组件，设置在支撑件中，并且包括沿基底的圆周延伸的至少一个电磁线圈；以及电源，被构造为将电流供应到电磁线圈。根据本专利技术构思的示例实施例，电镀设备包括：电镀槽，包括容纳于其中的电镀溶液；基底保持器，被构造为保持将要浸到电镀溶液中的基底；阳极，位于电镀槽内；阴极，被构造为电接触基底的外围；磁场产生组件，位于电镀槽上，并且包括沿基底的圆周延伸的至少一个电磁线圈；以及电源，被构造为将电流供应到电磁线圈。根据专利技术构思的示例实施例，在电镀方法中，将包括金属离子的电镀溶液提供到电镀槽。由电镀槽上的基底保持器保持基底，使得基底的表面浸到电镀溶液中。施加电流通过基底以在基底的表面上沉积金属层。将电流施加到沿基底的圆周延伸的至少一个电磁线圈，以对将要沉积在基底上的金属层形成电磁力。根据专利技术构思的示例实施例，电镀设备可以包括磁场产生组件，所述磁场产生组件具有沿晶片的圆周在圆周方向上延伸的至少一个电磁线圈。随着电流流过电磁线圈，可以在晶片的外围区域上产生磁场。因此，可以对朝向晶片的外围区域移动的金属离子施加磁力，使得一些金属离子偏离晶片的外围区域并且在外径向方向上向外移动。根据本专利技术构思的示例实施例，电镀设备可以包括：第一电磁线圈，被构造为沿基底的周边延伸；第一电源，被构造为提供通过基底的第一电流以电化学沉积金属离子，以在基底上形成金属层；以及第二电源，被构造为将第二电流供应到第一电磁线圈，以形成作用于金属离子以从基底的外围向外移动的电磁力。因此，可以减少沉积在晶片的外围区域上的金属离子的数量，从而减小沉积在晶片的外围区域上的金属层的厚度。因此，可以形成在晶片的整个表面上具有均匀或更均匀的厚度的金属层。附图说明通过下面结合附图的详细描述，将更清楚地理解本专利技术构思的示例实施例。图1至图13表示这里所述的本专利技术构思的非限制性示例实施例。图1是示出根据本专利技术构思的示例实施例的电镀设备的剖视图。图2是示出图1中的电镀设备的基底保持器的一部分的剖视图。图3是示出图1中的电镀设备的磁场产生组件的平面图。图4是示出图3中的磁场产生组件的电磁线圈的一部分的透视图。图5A和图5B是示出由磁场产生组件的电磁线圈产生的磁场的剖视图。图6是示出浸渍到图1中的电镀槽中的电镀溶液中的晶片的中心与外围之间的电流差的电路图。图7是示出根据本专利技术构思的示例实施例的电镀设备的剖视图。图8是示出图7中的电镀设备的第一磁场产生组件和第二磁场产生组件的平面图。图9是示出根据本专利技术构思的示例实施例的电镀方法的流程图。图10至图13是示出根据本专利技术构思的示例实施例的制造半导体器件封装件的方法的视图。具体实施方式图1是示出根据本专利技术构思的示例实施例的电镀设备的剖视图。图2是示出图1中的电镀设备的基底保持器的一部分的剖视图。图3是示出图1中的电镀设备的磁场产生组件的平面图。图4是示出图3中的磁场产生组件的电磁线圈的一部分的透视图。图5A和5B是示出由磁场产生组件的电磁线圈产生的磁场的剖视图。图6是示出浸渍到图1中的电镀槽中的电镀溶液中的晶片的中心与外围之间的电流差的电路图。参照图1至图6，电镀设备100可以包括包含电镀溶液E的电镀槽110、在电镀槽110上方并且被构造为保持将要被浸到电镀溶液E中的基底或晶片W的基底保持器200、在电镀槽110中的电镀溶液E内的阳极140、连接到晶片W的阴极220以及具有沿基底的周边和/或晶片W的圆周延伸的至少一个电磁线圈310a、310b、312a、312b的磁场产生组件300。此外，电镀设备100还可以包括电连接到阳极140和阴极220以将电信号供应到阳极140和阴极220的第一电源142以及连接到电磁线圈以将电信号供应到电磁线圈的第二电源320。在本专利技术构思的示例实施例中，电镀设备100可以使用金属离子在基底上进行电解以形成金属层。电镀设备100可以形成包括诸如铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)等的金属的镀层。基底可以包括诸如硅晶片W的基底、石英基底、陶瓷基底等。电镀槽110可以包括其中的电镀溶液E。电镀槽110可以包括具有包含电镀溶液E的内部空间120的电镀室112。电镀溶液E可以是包括金属盐的水溶液的电解溶液。例如，可以使用含水的硫酸铜(CuSO4)溶液将铜层电镀到晶片W的表面上。可以在电镀室112的下部设置入口，以允许电镀溶液流入电镀室112，可以在电镀室112的侧壁的顶部设置出口，以允许电镀溶液流出电镀室112。可以在电镀室112的外表面与电镀槽110的内表面之间设置溢流容器。电镀溶液可以从出口溢出并且被回收到溢流容器中。溢流容器可以通过循环管线114与电镀室112的内部空间120连通。泵132可以安装在循环管线114中，以将电镀溶液供应到电镀室112中。通过电镀室112的入口供应到内部空间120中的电镀溶液E可以朝晶片W的中心向上流动，然后径向向外流过晶片W。然后，电镀溶液E可以通过在电镀室112的侧壁的顶部的出口溢出到溢流容器。溢流容器中的电镀溶液E可以被过滤，然后可以由泵132再循环。加热器130可以安装在循环管线114中，以将电镀溶液的温度保持在特定的水平。当将晶片W装载到电镀溶液E中时，可以开启加热器130和泵132以使电镀溶液循环通过电镀设备。阳极140可以位于电镀室112内的下部。例如，阳极140可以包括铜(Cu)。如后所述，基底保持器200可以包括接触并支撑晶片W并且电连接到晶片W的阴极220。第一电源142可以电连接到阳极140和阴极220，并且可以使晶片偏压以相对于阳极140具有负电位。包括直流电流的电流可以在阳极140与阴极220之间流动。因此，直流电流可以通过晶片W上的种子层S从阳极140流到阴极220，并且可以在晶片W的表面例如种子层S上发生电化学还原反应，这导致铜层在种子层S上的沉积。在本专利技术构思的示例实施例中，基底保持器200可以位于电镀室112的侧壁上，并且可以在电镀期间支撑待浸到电镀溶液E中的晶片W。基底保持器200可以固定地安装在电镀室112的侧壁上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电镀设备，所述电镀设备包括：电镀槽，包括阳极和电镀溶液；基底保持器，被构造为保持将要浸到电镀溶液中的基底，基底保持器包括支撑件和支撑件上的阴极，阴极被构造为电连接到基底的外围；位于支撑件中的磁场产生组件，磁场产生组件包括沿基底的周边延伸的至少一个电磁线圈；以及电源，被构造为将电流供应到所述至少一个电磁线圈。

【技术特征摘要】
2016.11.01 KR 10-2016-01447631.一种电镀设备，所述电镀设备包括：电镀槽，包括阳极和电镀溶液；基底保持器，被构造为保持将要浸到电镀溶液中的基底，基底保持器包括支撑件和支撑件上的阴极，阴极被构造为电连接到基底的外围；位于支撑件中的磁场产生组件，磁场产生组件包括沿基底的周边延伸的至少一个电磁线圈；以及电源，被构造为将电流供应到所述至少一个电磁线圈。2.根据权利要求1所述的电镀设备，其中，所述至少一个电磁线圈位于支撑件内。3.根据权利要求1所述的电镀设备，其中，所述磁场产生组件包括从基底的周边顺序地布置的多个电磁线圈。4.根据权利要求3所述的电镀设备，其中，电源被构造为将第一电流供应到与基底的外围间隔开第一距离的第一电磁线圈，并且电源被构造为将第二电流供应到第二电磁线圈，第二电磁线圈与基底的外围间隔开大于第一距离的第二距离。5.根据权利要求4所述的电镀设备，其中，电源被构造为供应大于第二电流的电流电平的第一电流的电流电平。6.根据权利要求4所述的电镀设备，其中，电源被构造为在第一方向上供应第一电流，并且电源被构造为在第二方向上供应第二电流，并且第一方向等同于第二方向。7.根据权利要求4所述的电镀设备，其中，电源被构造为在第一方向上供应第一电流，并且电源被构造为在第二方向上供应第二电流，并且第一方向与第二方向相反。8.根据权利要求1所述的电镀设备，其中，电源被构造为控制流过所述至少一个电磁线圈的电流以形成电磁场，使得朝向基底的外围区域移动的金属离子偏离基底的外围区域，以从基底的中心向外移动。9.根据权利要求1所述的电镀设备，其中，电源被构造为控制流过所述至少一个电磁线圈的电流以形成电磁场，使得朝向基底的外围区域移动的金属离子偏离基底的外围区域，并且移动到基底的中间区域。10.根据权利要求1所述的电镀设备，其中，磁场产生组件包括第一组电磁线圈和第二组电磁线圈。11.根据权利要求10所述的电镀设备，其中，电源被构造为控制流过第一组电磁线圈的电流，以在基底的外围区域上形成第一磁场，并且电源被构造为控制流过第二组电磁线圈的电流，以在基底的外围区域上形成第二磁场，来自第二磁场的力的方向与来自第一磁场的力的方向相反。12.根据权利要求10所述的电镀设备，其中，电源被构造为控制流过第一组电磁线圈的电流以形成电磁场，使得朝向基底的外围区域移动的金属离子偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：林东灿，文光辰，朴炳律，李来寅，李镐珍，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR