具有临时特征的电镀制造技术

电镀的示例性方法可包括在半导体基板上形成第一掩模层。所述方法可包括形成叠加在第一掩模层之上的种晶层。所述方法可包括形成叠加在种晶层之上的第二掩模层。所述方法可以包括在半导体基板上镀敷一定量的金属。金属的一部分可镀敷在第一掩模层之上。部分可镀敷在第一掩模层之上。部分可镀敷在第一掩模层之上。

【技术实现步骤摘要】
具有临时特征的电镀


[0001]本专利技术的技术涉及半导体处理中的电镀操作。更具体而言，本专利技术的技术涉及在电镀系统中的永久和虚设特征结构之内执行电镀的系统和方法。

技术介绍

[0002]通过在基板表面上制作复杂图案化的材料层的工艺，使得集成电路成为可能。在基板上的形成、蚀刻和其他处理之后，金属或其他导电材料经常得以沉积或者形成以提供部件之间的电连接。因为此金属化可在许多制造操作之后执行，所以在金属化期间引起的问题可能产生付出昂贵代价的废弃基板或晶片。
[0003]电镀是在电镀腔室中进行的，其中晶片的目标一侧在液体电解质的浴槽(bath)中，并且接触环(contact ring)上的电触点接触晶片表面上的导电层，诸如种晶层。电流从电源流过电解质和导电层。电解质中的金属离子析出镀敷(plate out)到晶片上，在晶片上产生金属层。当晶片对于镀敷(plating)具有接触结构的不均匀分布时，电流可能不会均匀地分配到基板，并且镀敷可能在基板各个区域以不同速率发生。这些变化会导致镀敷产生不同的高度，这可能进一步挑战下游操作。
[0004]因此，需要可用于生产高质量器件和结构的改良的系统和方法。这些和其他需求由本专利技术的技术来解决。

技术实现思路

[0005]电镀的示例性方法可包括在半导体基板上形成第一掩模层。所述方法可包括形成叠加在第一掩模层之上的种晶层。所述方法可包括形成叠加在种晶层之上的第二掩模层。所述方法可以包括在半导体基板上镀敷一定量的金属。金属的一部分可镀敷在第一掩模层之上。<br/>[0006]在一些实施方式中，所述方法可包括对第一掩模层的一部分进行开口。种晶层可形成在第一掩模层被开口的半导体基板上。第一掩模层可在半导体基板上的接触垫之上被开口。所述方法可包括对第二掩模层的一部分进行开口。第二掩模层可与形成在第一掩模层中的每个开口一致地(in line with)被开口。第二掩模层可在保留第一掩模层的位置被开口。所述方法可包括：在镀敷之后，去除第二掩模层。所述方法可包括蚀刻种晶层。所述方法可包括去除第一掩模层。镀敷在第一掩模层之上的金属的那部分可用第一掩模层去除。第一掩模层和第二掩模层可以是光刻胶或包括光刻胶。镀敷在第一掩模层上的金属的那部分可被镀敷成不均匀的图案(plated in a non
‑
uniform pattern)。
[0007]本专利技术技术的一些实施方式可包括电镀方法。所述方法可包括在半导体基板上形成第一掩模层。所述方法可包括对第一掩模层进行开口以暴露界定在半导体基板上的接触位置。所述方法可包括形成叠加在第一掩模层之上的种晶层。种晶层可形成与半导体基板上界定的每一接触位置的导电耦接(conductive coupling)。所述方法可以包括在半导体基板上镀敷一定量的金属。金属的一部分可镀敷在第一掩模层之上。
[0008]在一些实施方式中，所述方法可包括形成叠加在种晶层之上的第二掩模层。所述方法可包括对第二掩模层的一部分进行开口。第二掩模层可与形成在第一掩模层中的每个开口一致地被开口。第二掩模层可另外地在暴露种晶层和第一掩模层的一个或多个位置中被开口。所述方法可包括：在镀敷之后，去除第二掩模层。所述方法可包括蚀刻种晶层。所述方法可包括去除第一掩模层。镀敷在第一掩模层之上的金属那部分可用第一掩模层去除。
[0009]本专利技术技术的一些实施方式可包括电镀方法。所述方法可包括在半导体基板上形成第一掩模层。所述方法可包括形成叠加在第一掩模层之上的种晶层。所述方法可包括形成叠加在种晶层之上的第二掩模层。所述方法可包括对第二掩模层进行开口。半导体基板的一部分可被开口暴露。所述方法可以包括镀敷一定量的金属。金属的一部分可镀敷在第一掩模层之上。
[0010]在一些实施方式中，所述方法可包括对第一掩模层的一部分进行开口。种晶层可形成在第一掩模层被开口的半导体基板上。所述方法可包括：在电镀之后，去除第二掩模层。所述方法可包括蚀刻种晶层。所述方法可包括去除第一掩模层。镀敷在第一掩模层之上的金属那部分可用第一掩模层去除。
[0011]此技术可提供优于传统技术的很多益处。例如，本专利技术的技术可提供在整个基板上的更加均匀的镀敷。另外，本专利技术的技术可允许限制金属沉积同时产生更加均匀的沉积高度的定制虚设轮廓(tailored dummy profile)。结合以下描述和附图更加详细描述所述及其他实施方式，以及上述实施方式的许多优点和特征。
附图说明
[0012]本文公开的多个实施方式的本质和优点的进一步理解可参考说明书的剩余部分和附图来实现。
[0013]图1示出根据本专利技术技术的一些实施方式的电镀系统的示意透视图。
[0014]图2示出根据本专利技术技术的一些实施方式的电镀系统的局部截面图。
[0015]图3A至图3B示出根据本专利技术技术的一些实施方式的在镀敷期间的基板的示意局部俯视图。
[0016]图4示出根据本专利技术技术的一些实施方式的电镀方法中的示例性操作。
[0017]图5A至图5I示出根据本专利技术技术的一些实施方式的在镀敷期间的基板的示意局部截面图。
[0018]图6A至图6B示出根据本专利技术技术的一些实施方式的在镀敷期间的基板的示意局部俯视图。
[0019]附图中的几幅图被作为示意图而包括在内。应理解的是，这些附图是为了说明的目的，并且除非特别说明是按比例绘制的，否则不应认为是按比例绘制的。另外，作为示意图，这些图被提供以辅助理解，并且与现实呈现的东西相比，可能并不包括所有的方面或信息，并且可能包括用于说明目的的夸大的材料。
[0020]在这些图中，类似的部件和/或特征可具有相同的数字元件符号。此外，相同类型的各种部件可通过在元件符号后跟随一字母来区分，所述字母在类似的部件和/或特征之间进行区分。如果仅第一种数字元件符号在说明书中使用，那么该描述能够用于具有相同第一种数字元件符号的类似部件和/或特征的任一个，而无论字母后缀如何。
具体实施方式
[0021]执行半导体制造和处理中的各种操作以在整个基板上产生大量特征结构阵列。随着半导体的层的形成，在该结构内产生过孔(via)、沟槽和其他通路(pathway)。这些特征结构可随后被填充有使电流能够逐层传导流过器件的导电材料或金属材料。
[0022]可执行电镀操作以提供导电材料到基板上的过孔和其他特征结构中。电镀利用容纳导电材料离子的电解质浴槽，以电化学沉积导电材料到基板上，并且沉积到基板上界定的特征结构中。基板(在基板上正在镀敷金属)作为阴极工作。电气触点(诸如环或销)可以使电流能流过系统。在电镀期间，基板可被夹到头部并且浸没在电镀浴槽中以形成金属化。在如下文描述的系统中，在处理期间，基板也可被吸附在可以与头部耦接的密封件内。
[0023]随着半导体基板变得更加复杂，镀敷操作可覆盖沿着基板的大量阵列，所述阵列可包括稠密区以及更稀疏区域。电镀浴槽可以在整个基板上提供更均匀的电流密度，因此用于镀敷的更稀疏区域可以与更稠密区域不同地进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电镀方法，所述方法包括：在半导体基板上形成第一掩模层；形成叠加在所述第一掩模层之上的种晶层；形成叠加在所述种晶层之上的第二掩模层；和在所述半导体基板上镀敷定量的金属，其中所述金属的一部分镀敷在所述第一掩模层之上。2.如权利要求1所述的电镀方法，进一步包括：对所述第一掩模层的一部分进行开口，其中所述种晶层形成在所述第一掩模层被开口的所述半导体基板上。3.如权利要求2所述的电镀方法，其中所述第一掩模层在所述半导体基板上的接触垫之上被开口。4.如权利要求2所述的电镀方法，进一步包括：对所述第二掩模层的一部分进行开口，其中所述第二掩模层与在所述第一掩模层中形成的每一开口一致地被开口，并且其中所述第二掩模层在所述第一掩模层保留的位置被开口。5.如权利要求1所述的电镀方法，进一步包括：在所述镀敷之后，去除所述第二掩模层。6.如权利要求5所述的电镀方法，进一步包括：蚀刻所述种晶层。7.如权利要求6所述的电镀方法，进一步包括：去除所述第一掩模层，其中镀敷在所述第一掩模层之上的所述金属的所述一部分是用所述第一掩模层去除的。8.如权利要求1所述的电镀方法，其中所述第一掩模层和所述第二掩模层包括光刻胶。9.如权利要求1所述的电镀方法，其中镀敷在所述第一掩模层上的所述金属的所述一部分可被镀敷成不均匀的图案。10.一种电镀方法，所述方法包括：在半导体基板上形成第一掩模层；对所述第一掩模层进行开口以暴露界定在所述半导体基板上的接触位置；形成叠加在所述第一掩模层之上的种晶层，其中所述种晶层形成与所述半导体基板上界定的每一接触位置的导电耦接；和在所述半导体基板上镀敷定量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：