从电镀溶液中去除副产物制造技术

提供了用于电镀的系统和方法。电镀系统可包括配置为包含阳极和电镀溶液的电镀槽、配置为在电镀槽内支撑晶片的晶片支架、配置为包含电镀溶液的至少一部分的储液槽、流体连接所述储液器和所述电镀槽的再循环流动路径，其中再循环流动路径包括泵并且被配置为在储液器和电镀槽之间循环电镀溶液，以及与电镀槽、储液器和再循环流动路径中的一个或多个流体连接的起泡器。起泡器可以被配置为当电镀溶液存在于电镀系统中、与起泡器交界并且起泡器被激活时在电镀溶液中产生气泡。时在电镀溶液中产生气泡。时在电镀溶液中产生气泡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从电镀溶液中去除副产物
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[0001]PCT请求表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。本申请要求其在同时提交的PCT请求表中确定的利益或优先权的每份申请均通过引用整体并入本文并用于所有目的。

技术介绍

[0002]电化学沉积工艺广泛用于半导体工业中，用于集成电路制造的金属化。一种这样的应用是铜(Cu)电化学沉积，这可能涉及将铜线沉积到预先形成在介电层中的沟槽和/或通孔中。在此过程中，使用物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)将薄的粘附金属扩散阻挡膜预沉积到表面上。然后，通常通过PVD沉积工艺将薄铜种子层沉积在阻挡层的顶部。然后通过电化学沉积工艺用铜电化学填充特征(通孔和沟槽)，在此过程中铜阴离子被电化学还原为铜金属。

技术实现思路

[0003]在本说明书中描述的主题的一个或多个实现的细节在附图和以下描述中阐述。其他特征、方面和优点将从说明书、附图和权利要求中变得明显。以下非限制性实施方式被认为是本公开的一部分；其他实施方式也将从本公开的整体和附图中显而易见。
[0004]在一些实施例中，可以提供电镀系统。该电镀系统可以包括被配置为包含阳极和电镀溶液的电镀槽、被配置为在电镀槽内支撑晶片的晶片保支架、被配置为包含电镀溶液的至少一部分的储液器、流体地连接所述储液器和电镀槽的再循环流动路径，并且所述再循环流动路径包括泵并被配置为在储液器和电镀槽之间循环电镀溶液，以及流体连接到电镀槽、储液器和再循环路径中的一个或多个的起泡器，其中所述起泡器被配置为当电镀溶液存在于电镀系统中、与起泡器交界并且所述起泡器被激活时在电镀溶液中产生气泡。
[0005]在一些实施例中，起泡器可包括曝气石、一个或多个喷射口、一个或多个喷嘴、螺旋桨或叶轮中的至少一种。
[0006]在任何上述实施例中，起泡器可以包括曝气石，并且曝气石可以由与电镀溶液相容的材料构成。
[0007]在任何上述实施例中，所述材料可以包括高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)和聚四氟乙烯(PTFE)中的一种或多种。
[0008]在任何上述实施例中，所述材料的孔隙率可以在约1毫米和约1微米之间。
[0009]在上述实施例中的任一个中，电镀系统还可以包括与起泡器流体连接并且配置为使气体流向曝气石的气体源。
[0010]在任何上述实施例中，电镀系统还可以包括容器，并且容器可以流体连接到电镀槽、储液器或再循环流动路径中的一个或多个，并且容器可以被配置为接收并容纳第一体积的电镀溶液。起泡器还可被配置为当容器容纳第一体积的电镀溶液并且起泡器被激活时在容器中的电镀溶液中产生气泡。
[0011]在上述实施例中的任何一个中，电镀系统还可以包括泡沫产生单元，该泡沫产生单元包括容器和起泡器，并且泡沫产生单元可以流体连接到电镀槽、储液器或再循环流动路径中的一个或多个。
[0012]在任何上述实施例中，容器可以与电镀槽、储液器或再循环流动路径中的一个或多个物理分离但流体连接。
[0013]在任何上述实施例中，容器可以至少部分地定位在电镀槽、储液器或再循环流动路径之一中。
[0014]在上述实施例中的任一个中，容器可以流体地置于电镀槽和储液器之间。
[0015]在任何上述实施例中，容器还可以包括泡沫出口，该泡沫出口被配置为允许容器中的泡沫通过泡沫出口离开容器。
[0016]在任何上述实施例中，容器可以包括流体出口，并且泡沫出口的高度可以高于流体出口。
[0017]在任何上述实施例中，容器可以包括流体入口，并且泡沫出口的高度可以高于流体入口。
[0018]在任何上述实施例中，电镀系统还可以包括泡沫移动单元，该泡沫移动单元被配置为当泡沫在容器中并且当泡沫移动单元被激活时使容器中的泡沫离开容器。
[0019]在上述任一实施例中，泡沫移动单元包括风扇、撇渣器和真空泵中的一个或多个。
[0020]在上述任一实施例中，电镀系统还可以包括配置为控制起泡器的控制器，该控制器包括用于使电镀溶液流入容器并被容器容纳、并且使起泡器在容器中的电镀溶液中产生气泡的控制逻辑。
[0021]在任何上述实施例中，电镀系统还可以包括一个或多个入口阀，该入口阀被配置为控制电镀溶液流入容器中。控制器还可被配置为控制一个或多个入口阀，并且控制器还可包括用于使一个或多个入口阀打开以允许电镀溶液流入容器的控制逻辑。
[0022]在上述实施例中的任一个中，系统可进一步配置为使得电镀溶液通过公共流动路径流入和流出容器，一个或多个入口阀可配置为控制电镀溶液通过公共流动路径流入容器。一个或多个入口阀还可被配置为还控制电镀溶液通过公共流动路径流出容器，并且控制器可进一步包括用于使一个或多个入口阀关闭以允许容器将电镀溶液容纳在容器中的控制逻辑。
[0023]在任何上述实施例中，电镀系统还可以包括一个或多个出口阀，该出口阀被配置为控制电镀溶液流出容器。控制器可以进一步被配置为控制一个或多个出口阀，并且控制器还可以包括控制逻辑，用于使一个或多个出口阀关闭以允许容器将电镀溶液容纳在容器中，并使得一个或多个出口阀打开，以使电镀溶液流出容器。
[0024]在任何上述实施例中，电镀系统可以被配置为容纳电镀溶液的总工作体积，并且容器可以被配置为容纳电镀溶液的总工作体积的高达5％。
[0025]在上述任一实施例中，电镀系统还可以包括控制器，该控制器被配置为控制起泡器，并且控制器可以包括控制逻辑，用于在所述电镀溶液存在与所述电镀系统并且与所述起泡器交界的一个或多个时间段期间使所述起泡器在所述电镀溶液中产生气泡。
[0026]在任何上述实施例中，控制器可以进一步包括控制逻辑，用于当电镀溶液存在于电镀系统中并与起泡器交界第一时间段时使起泡器在电镀溶液中产生气泡，并且使起泡器
以第一时间间隔重复产生气泡。
[0027]在任何上述实施例中，电镀系统还可以包括电连接到晶片支架和电镀槽的电源。电源可以被配置为向由晶片支架保持的晶片施加电压，并且控制器还包括控制逻辑，用于使电源向由晶片支架保持的晶片和电镀槽施加电流，并测量晶片和电镀槽之间的电压电位。使起泡器在电镀溶液中产生气泡可以进一步至少部分地基于测量的电压。
[0028]在任何上述实施例中，控制器可以进一步包括用于确定晶片和电镀槽之间的电压电位变化的控制逻辑，并且使起泡器在电镀溶液中产生气泡可以进一步基于，至少部分地，在电压电位的确定变化上。
[0029]在上述任一实施例中，电镀系统还可以包括控制器，该控制器被配置为控制起泡器，并且控制器可以包括用于使起泡器在晶片电镀期间在电镀溶液中连续产生气泡的控制逻辑。
[0030]在一些实施例中，可以提供一种电镀方法。该方法可以包括向电镀系统提供电镀溶液，该电镀系统包括配置为包含阳极和电镀溶液的电镀槽、配置为利用电镀槽支撑晶片的晶片支架、以及配置为包含电镀溶液的至少一部分的储液器。使用起泡器，通过在所述电镀溶液中产生气泡使电镀流体起泡，从而产生泡沫；和从所述电镀系统中去除所述泡沫。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电镀系统，包括：电镀槽，配置为包含阳极和电镀溶液；晶片支架，其配置为在所述电镀槽内支撑晶片；储液器，其配置为容纳所述电镀溶液的至少一部分；再循环流动路径，其将所述储液器和所述电镀槽流体连接，其中所述再循环流动路径包括泵并且被配置为在所述储液器和所述电镀槽之间循环所述电镀溶液；和起泡器，其与以下一个或多个流体连接：所述电镀槽、所述储液器和所述再循环流动路径，其中所述起泡器被配置为当所述电镀溶液存在于所述电镀系统中、与所述起泡器交界并且所述起泡器被激活时在所述电镀溶液中产生气泡。2.根据权利要求1所述的电镀系统，其中，所述起泡器包括以下中的至少一种：曝气石、一个或多个喷嘴、一个或多个喷射口、螺旋桨和叶轮。3.根据权利要求2所述的电镀系统，其中：所述起泡器包含曝气石，并且所述曝气石由与所述电镀溶液相容的材料组成。4.根据权利要求3所述的电镀系统，其中，所述材料包括以下中的一种或多种：高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)和聚四氟乙烯(PTFE)。5.根据权利要求4所述的电镀系统，其中，所述材料的孔隙率介于约1毫米和约1微米之间。6.根据权利要求3所述的电镀系统，还包括气体源，其与所述起泡器流体连接并且配置为使气体流向所述曝气石。7.根据权利要求1所述的电镀系统，还包括容器，其中：所述容器：被流体连接到以下一个或多个：所述电镀槽、所述储液器或所述再循环流动路径，和被配置为接收并容纳第一体积的所述电镀溶液；和所述起泡器还被配置为当所述容器容纳所述第一体积的电镀溶液并且所述起泡器被激活时在所述容器中的电镀溶液中产生气泡。8.根据权利要求7所述的电镀系统，还包括泡沫产生单元，所述泡沫产生单元包括所述容器和所述起泡器，其中所述泡沫产生单元流体连接至以下中的一个或多个：所述电镀槽、所述储液器或所述再循环流动路径。9.如权利要求7所述的电镀系统，其中所述容器与以下中的一个或多个物理分离但流体连接：所述电镀槽、所述储液器或所述再循环流动路径。10.根据权利要求7所述的电镀系统，其中所述容器至少部分地定位在以下之一中：所述电镀槽、所述储液器或所述再循环流动路径。11.根据权利要求7所述的电镀系统，其中，所述容器流体地置于所述电镀槽和所述储液器之间。12.根据权利要求7所述的电镀系统，其中所述容器还包括泡沫出口，所述泡沫出口被配置为允许所述容器中的泡沫通过所述泡沫出口离开所述容器。13.根据权利要求12所述的电镀系统，其中：所述容器包括流体出口，并且
所述泡沫出口的高度高于所述流体出口。14.根据权利要求13所述的电镀系统，其中：所述容器包括流体入口，并且所述泡沫出口的高度高于所述流体入口。15.根据权利要求7所述的电镀系统，还包括泡沫移动单元，所述泡沫移动单元被配置为当泡沫在所述容器中并且当所述泡沫移动单元被激活时使所述容器中的泡沫离开所述容器。16.根据权利要求15所述的电镀系统，其中，所述泡沫移动单元包括以下各项中的一项或多项：风扇、撇渣器和真空泵。17.根据权利要求7所述的电镀系统，还包括被配置为控制所述起泡器的控制器，其中所述控制器包括控制逻辑，其用于：使所述电镀溶液流入所述容器并由所述容器容纳，以及使所述起泡器在所述容器内的电镀溶液中产生气泡。18.根据权利要求17所述的电镀系统，还包括一个或多个入口阀，其被配置为控制所述电镀溶液流入所述容器，其中：所述控制器还被配置为控制所述一个或多个入口阀，并且所述控制器还包括用于使所述一个或多个入口阀打开以允许所述电镀溶液流入所述容器的控制逻辑。19.根据权利要求18所述的电镀系统，其中：所述系统还被配置成使得所述电镀溶液通过共同的流动路径流入和流出所述容器，所述一个或多个入口阀被配置为控制所述电镀溶液通过所述公共流动路径流入所述容器，所述一个或多个入口阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：