一种电化学电镀设备与制程及制造半导体元件的方法，用于在晶圆上沉积导电材料的电化学电镀设备包括槽室。电镀液自槽室的底部提供至槽室中。多个开口穿过槽室的侧壁。流量调节器与多个开口中的每一者一起布置，配置以调节经由多个开口中的每一者流出的电镀液的溢流量。电化学电镀设备进一步包含控制器，以控制流量调节器，以使得经由多个开口流出的电镀液的溢流量彼此实质上相等。的溢流量彼此实质上相等。的溢流量彼此实质上相等。
【技术实现步骤摘要】
电化学电镀设备与制程及制造半导体元件的方法
[0001]本揭露是关于一种电化学电镀设备与制程，特别是关于一种允许晶圆以水平平行方式在电镀表面处接触电镀液的电化学电镀设备与制程。
技术介绍
[0002]电化学电镀(Electrochemical plating；ECP)是一种常见的制造制程，此制程将一种金属的薄层施加到另一者上。电化学电镀广泛应用于电子工业中，以沉积用于印刷电路板、连接器及半导体互连的导电金属。
[0003]在ECP制程中使用电镀槽(例如，容器)来提供电镀液，金属电解质在其中沉积至晶圆上。在晶圆电镀处理中，晶圆上沉积金属层的品质与均匀性是一个主要问题。在ECP制程中，需要一种均匀、无缺陷的金属膜，因为沉积金属膜上诸如凹坑、突起或颗粒的缺陷会降低晶圆效能且经常降低良率。
技术实现思路
[0004]本揭露的一态样是提供一种电化学电镀设备，用于沉积导电材料在晶圆上，此电化学电镀包括槽室、穿过槽室的侧壁的多个开口及与多个开口中的每一者一起布置的流量调节器。自槽室的底部提供电镀液。流量调节器配置以调节经由多个开口中的每一者流出的电镀液的溢流量。在一些实施例中，电化学电镀设备包括控制器，以控制流量调节器，以使得经由多个开口流出的电镀液的溢流量彼此实质上相等。
[0005]本揭露的另一态样是提供一种电化学电镀制程的方法。此方法包括自槽室的底部提供电镀液。多个开口穿过槽室的侧壁及流量调节器与多个开口中的每一者一起布置。随后，量测流动通过流量调节器的电镀液的流动速率。接着，反馈控制器计算电镀液的差分流动速率。随后，决定电镀液的差分流动速率中的变化是否处于可接受的范围内。回应于决定差分流动速率量测中的变化不处于可接受的范围内，自动调节流量调节器的可配置参数以将差分流动速率量测中的变化设置在可接受的范围内。
[0006]本揭露的又一态样是提供一种制造半导体元件的方法。方法包括提供电镀设备，此电镀设备包含晶圆固持器、电源供应器及槽室。晶圆固持器配置以固持及旋转晶圆。电源供应器与电极耦接，配置以向晶圆施加电荷。自槽室的底部提供电镀液。随后，将包括流量调节器的调平组件提供给槽室的多个开口。调平组件随后保持槽室的电镀液的径向均匀溢流。
附图说明
[0007]当结合随附附图阅读时，将自下文的详细描述最佳地理解本揭示案。要强调的是，根据工业中的标准实务，并未按比例绘制各特征，且各特征仅用于说明目的。事实上，为了论述清楚，可任意增加或减小各特征的尺寸。
[0008]图1为电化学电镀系统的示意图；
[0009]图2A为根据本揭示案的一些实施例的包括基板的电化学电镀设备的示意图；
[0010]图2B为包括图2A的电化学电镀设备的处理系统的示意图；
[0011]图3A为根据本揭示案的实施例绘示的槽室系统的示意图；
[0012]图3B为根据本揭示案的实施例绘示的包括阳极的槽室系统的示意图；
[0013]图3C与图3D绘示槽室及通过使用调平螺旋调节的倾斜槽室的视图；
[0014]图4A为根据本揭示案的实施例绘示的包括调平组件的槽室系统的示意图；
[0015]图4B为根据本揭示案的实施例绘示的槽室系统的另一示意图；
[0016]图4C为根据本揭示案的实施例绘示的倾斜槽室的示意图；
[0017]图4D为根据本揭示案的实施例绘示的包括方向定位器的倾斜槽室的示意图；
[0018]图5A为根据本揭示案的实施例的槽室的示意性俯视图；
[0019]图5B示意性绘示根据各个实施例的包括调平组件的槽室的示例性布局；
[0020]图6A、图6B及图6C绘示根据各个实施例的包括调平组件的槽室的一些示例性布局；
[0021]图7A、图7B及图7C绘示根据各个实施例的其中调平组件包括狭缝控制机构的槽室系统；
[0022]图8绘示根据本揭示案的实施例的利用反馈控制器控制槽室系统的方法的流程图；
[0023]图9A与图9B绘示根据本揭示案的一些实施例的控制器。
[0024]【符号说明】
[0025]10:处理容器/槽
[0026]12:晶圆
[0027]14:阳极
[0028]16:电源供应器
[0029]18:夹具
[0030]20:电极
[0031]30:电化学电镀设备
[0032]31:电镀液
[0033]32:基板固持器
[0034]34:锥体
[0035]36:杯体
[0036]38:基板
[0037]40:可旋转心轴
[0038]42:电镀槽
[0039]44:泵
[0040]46:箭头
[0041]48:凸缘
[0042]50:孔
[0043]52:箭头
[0044]54:箭头
[0045]55:再循环管线
[0046]56:溢流储集器
[0047]58:箭头
[0048]60:电源供应器
[0049]62:阳极
[0050]63:弯曲箭头
[0051]107:入口端口
[0052]109:第一泵
[0053]111:过滤器
[0054]117:第一分析单元
[0055]119:第二分析单元
[0056]120:补给系统
[0057]121:监测系统
[0058]125:旁通管线
[0059]127:第一阀
[0060]129:冷却器
[0061]131:量测单元
[0062]151:第三分析单元
[0063]153:强度单元
[0064]155:频谱分析器
[0065]210:负输出引线
[0066]212:正输出引线
[0067]500:控制器
[0068]902:阳极杯体
[0069]904:触点
[0070]906:离子源材料
[0071]910:O形环
[0072]914:中心孔
[0073]916:基部
[0074]918:圆柱形壁部
[0075]962:阳极
[0076]970:杆
[0077]995:右侧
[0078]996:左侧
[0079]997:横向流动
[0080]998:液面
[0081]999:调平螺旋
[0082]1000:槽室系统
[0083]1003:电镀液入口
[0084]1004:触点
[0085]1005:槽室
[0086]1006:缓冲器/参考点
[0087]1008:可旋转心轴
[0088]1009:电镀液
[0089]1011:电镀表面
[0090]1032:基板固持器/表面部分
[0091]1034:锥体/表面部分
[0092本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电化学电镀设备，用于沉积一导电材料在一晶圆上，其特征在于，该电化学电镀设备包含：一槽室，一电镀液自该槽室的一底部提供至该槽室中；穿过该电池腔室的一侧壁的多个开口；及与该些开口中的每一者一起布置的一流量调节器，该流量调节器配置以调节经由该些开口中的该每一者流出的该电镀液的一溢流量。2.如权利要求1所述的电化学电镀设备，其特征在于，进一步包含一控制器，以控制该流量调节器，以使得经由该些开口流出的该电镀液的溢流量彼此实质上相等，其中该控制器使用在该流量调节器处量测的该电镀液的一差分流动速率作为一控制参数来控制该流量调节器。3.如权利要求1所述的电化学电镀设备，其特征在于，该流量调节器包括该电镀液通过的一可调节狭缝，其中该可调节狭缝的一狭缝宽度经控制以调节该电镀液的一溢流量。4.如权利要求3所述的电化学电镀设备，其特征在于，该可调节狭缝包括一可变光栏。5.如权利要求1所述的电化学电镀设备，其特征在于，进一步包含一反馈控制器，该反馈控制器配置以保持该电镀液的一径向均匀溢流。6.如权利要求1所述的电化学电镀设备，其特征在于，进一步包括一方向定位器，该方向定位器配置以将该电镀液引入至该槽室，以使得该电镀液垂直地导向该晶圆的该电镀表面的一中心。7...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯国隆，林明贤，吴宗晟，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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