晶圆的电镀装置及电镀方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种晶圆的电镀装置及电镀方法。晶圆的电镀装置包括：电镀槽、电镀阳极、虚拟阳极以及电源，电镀槽内设有电镀液，晶圆的表面设有种子层，电镀阳极包括朝向种子层的第一表面，种子层包括朝向电镀阳极的第二表面，至少部分第一表面与至少部分第二表面浸入在电镀液内，电源包括正极与负极，电镀阳极连接在电源的正极上，种子层连接在电源的负极上，虚拟阳极浸入在电镀液内，且位于电镀阳极与种子层之间，虚拟阳极可使得电镀液中的离子通过，虚拟阳极的电阻大于电镀液的电阻与种子层的电阻之和。本发明专利技术解决了晶圆上电镀形成的电镀层厚度不均匀的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
晶圆的电镀装置及电镀方法
本专利技术涉及半导体器件
，特别涉及一种晶圆的电镀装置及电镀方法。
技术介绍
目前对于半导体中的电镀工艺(ECP)，由于电镀的电源是施加到晶圆(wafer)表面的种子层上的，晶圆(wafer)表面的种子层存在一定的电阻，这使得种子层不同位置上的电流不同，最终种子层不同位置上电镀形成的电镀层的厚度不同，这将增大电镀层后续的研磨难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种晶圆的电镀装置及电镀方法，以解决晶圆上电镀形成的电镀层厚度不均匀的技术问题。本专利技术提供一种晶圆的电镀装置，包括：电镀槽、电镀阳极、虚拟阳极以及电源，所述电镀槽内设有电镀液，所述晶圆的表面设有种子层，所述电镀阳极包括朝向所述电镀槽内的第一表面，至少部分所述第一表面浸入在所述电镀液内，所述电源包括正极与负极，所述电镀阳极连接在所述电源的正极上，所述电源的负极用于连接所述种子层，所述虚拟阳极浸入在所述电镀液内，且位于所述电镀阳极与所述种子层之间，虚拟阳极可使得所述电镀液中的离子通过，所述虚拟阳极的电阻大于所述电镀液的电阻与所述种子层的电阻之和。其中，所述虚拟阳极的电阻从中心到边缘的方向上均匀变化。其中，所述虚拟阳极设有网孔。其中，所述电镀阳极的边缘连接在所述电源的正极上，所述种子层的边缘连接在所述电源的负极上；所述虚拟阳极的电阻从中心到边缘的方向上逐渐增大。其中，所述虚拟阳极的网孔密度从中心到边缘的方向上逐渐减小。其中，所述虚拟阳极的网孔尺寸从中心到边缘的方向上逐渐减小。其中，所述虚拟阳极的电阻率从中心到边缘的方向上逐渐增大。其中，所述电镀阳极的中心连接在所述电源的正极上，所述种子层的中心连接在所述电源的负极上；所述虚拟阳极的电阻从中心到边缘的方向上逐渐减小。其中，所述虚拟阳极的网孔密度从中心到边缘的方向上逐渐增大。其中，所述虚拟阳极的网孔尺寸从中心到边缘的方向上逐渐增大。其中，所述虚拟阳极的电阻率从中心到边缘的方向上逐渐减小。其中，所述电镀阳极为铜阳极，所述电镀液为硫酸铜基质电镀液，所述种子层的材质为铜材质。本专利技术提供一种晶圆的电镀方法，包括：提供电镀槽、电镀阳极、虚拟阳极以及电源，其中，所述电镀槽内设有电镀液，所述晶圆的表面设有种子层，所述电镀阳极包括朝向所述种子层的第一表面，所述种子层包括朝向所述电镀阳极的第二表面，至少部分所述第一表面与至少部分所述第二表面均浸入在所述电镀液内，所述电源包括正极与负极，所述电镀阳极连接在所述电源的正极上，所述种子层连接在所述电源的负极上；在所述电镀液内浸入虚拟阳极，其中，所述虚拟阳极浸位于所述电镀阳极与所述种子层之间，虚拟阳极可使得所述电镀液中的离子通过，所述虚拟阳极的电阻大于所述电镀液的电阻与所述种子层的电阻之和。其中，所述虚拟阳极的电阻从中心到边缘的方向上均匀变化。综上所述，本申请通过在电镀液内设置位于电镀阳极与种子层之间的虚拟阳极，虚拟阳极的电阻大于电镀液的电阻与种子层的电阻之和，这使得种子层不同位置上的总电阻基本取决于虚拟阳极的较大电阻，种子层不同位置的电流差异较小，种子层不同位置的电流基本相同，最终种子层不同位置上电镀形成的电镀层的厚度基本相同，这降低了电镀层后续的研磨难度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为传统的晶圆的电镀装置的结构示意图。图2是本专利技术实施例提供的晶圆的电镀装置的第一种结构示意图。图3是本专利技术实施例提供的晶圆的电镀装置的第二种结构示意图。图4是本专利技术实施例提供的晶圆的电镀装置的第三种结构示意图。图5是本专利技术实施例提供的晶圆的电镀方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在描述本专利技术的实施例之前，首先描述传统的晶圆100的电镀装置。请参阅图1，传统的晶圆100的电镀装置包括电镀槽30、电镀阳极40以及电源120，电镀槽30内设有电镀液70，晶圆100的表面设有种子层20，电镀阳极40包括朝向种子层20的第一表面401，种子层20包括朝向电镀阳极40的第二表面201，第一表面401与第二表面201浸入在电镀液70内，电源120包括正极与负极，电镀阳极40连接在电源120的正极上，种子层20连接在电源120的负极上。在电镀过程开始后，由于种子层20具有一定的电阻，这使得种子层20不同位置上的电流不同，最终种子层20不同位置上电镀形成的电镀层的厚度不同，这将增大电镀层后续的研磨难度。为了解决上述问题，本专利技术提供一种晶圆100的电镀装置。请参阅图2，图2为本专利技术提供的一种晶圆100的电镀装置。本申请通过在电镀液70内设置位于电镀阳极40与种子层20之间的虚拟阳极50，虚拟阳极50的电阻大于电镀液70的电阻与种子层20的电阻之和，这使得种子层20不同位置上的总电阻基本取决于虚拟阳极50的较大电阻，种子层20不同位置的电流差异较小，种子层20不同位置的电流基本相同，最终种子层20不同位置上电镀形成的电镀层的厚度基本相同，这降低了电镀层后续的研磨难度。如图2所示，电镀装置包括：电镀槽30、电镀阳极40、虚拟阳极50以及电源120，电镀槽30内设有电镀液70，电镀阳极40包括朝向电镀槽30内的第一表面401，至少部分第一表面401浸入在电镀液70内，电源120包括正极与负极，电镀阳极40连接在电源120的正极上，电源120的负极用于连接种子层20，虚拟阳极50浸入在电镀液70内，且位于电镀阳极40与种子层20之间，虚拟阳极50可使得电镀液70中的离子通过，虚拟阳极50的电阻RHRVA大于电镀液70的电阻RElectrolyte与种子层20的电阻RSeed之和。可以理解的是，电镀液70中形成多个并联的并联线路60，每个并联线路60中包括电镀阳极40的电阻、电镀液70的电阻RElectrolyte以及种子层20的电阻RSeed。由于电镀阳极40的电阻较小，电镀阳极40的电阻对于每个并联线路60中的总电阻可以忽略不计；从种子层20的边缘到种子层20的中心的方向上，接入并联线路60中的种子层20越来越多或者越来越少，并联线路60的总电阻越来越大或者越来越小。虚拟阳极50可以卡合在电镀槽30的内壁上，或者通过其他固定件固定在电镀槽30的内壁上。种子层20可以通过原子气相沉积形成在晶圆100上。电镀阳极40的第一表面401可以全部浸入在电镀液70中，或者部分浸入在电镀液70中；种子层20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆的电镀装置，其特征在于，包括：电镀槽、电镀阳极、虚拟阳极以及电源，所述电镀槽内设有电镀液，所述晶圆的表面设有种子层，所述电镀阳极包括朝向所述电镀槽内的第一表面，至少部分所述第一表面浸入在所述电镀液内，所述电源包括正极与负极，所述电镀阳极连接在所述电源的正极上，所述电源的负极用于连接所述种子层，所述虚拟阳极浸入在所述电镀液内，且位于所述电镀阳极与所述种子层之间，虚拟阳极可使得所述电镀液中的离子通过，所述虚拟阳极的电阻大于所述电镀液的电阻与所述种子层的电阻之和。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶圆的电镀装置，其特征在于，包括：电镀槽、电镀阳极、虚拟阳极以及电源，所述电镀槽内设有电镀液，所述晶圆的表面设有种子层，所述电镀阳极包括朝向所述电镀槽内的第一表面，至少部分所述第一表面浸入在所述电镀液内，所述电源包括正极与负极，所述电镀阳极连接在所述电源的正极上，所述电源的负极用于连接所述种子层，所述虚拟阳极浸入在所述电镀液内，且位于所述电镀阳极与所述种子层之间，虚拟阳极可使得所述电镀液中的离子通过，所述虚拟阳极的电阻大于所述电镀液的电阻与所述种子层的电阻之和。


2.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述虚拟阳极的电阻从中心到边缘的方向上均匀变化。


3.根据权利要求2所述的电镀装置，其特征在于，所述虚拟阳极设有网孔。


4.根据权利要求3所述的电镀装置，其特征在于，所述电镀阳极的边缘连接在所述电源的正极上，所述种子层的边缘连接在所述电源的负极上；所述虚拟阳极的电阻从中心到边缘的方向上逐渐增大。


5.根据权利要求4所述的电镀装置，其特征在于，所述虚拟阳极的网孔密度从中心到边缘的方向上逐渐减小。


6.根据权利要求4所述的电镀装置，其特征在于，所述虚拟阳极的网孔尺寸从中心到边缘的方向上逐渐减小。


7.根据权利要求4所述的电镀装置，其特征在于，所述虚拟阳极的电阻率从中心到边缘的方向上逐渐增大。


8.根据权利要求3所述的电镀装置，其特征在于，所述电镀阳极的中心连接在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张育龙，黄驰，曾海，王永平，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42