发明名称 电化学制程室
摘要
申请公布号 TWI345801 申请公布日期 2011.07.21
申请号 TW092120121 申请日期 2003.07.23
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 杨晓晅;地米 鲁伯密斯基;叶斯地N 逗尔帝;莎拉垂特 席;税斯腊 土席巴维尔;尼克雷 克伐斯基
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼;李世章 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 一种半导体制程室,包含:一流体槽,以容置电镀溶液,该流体槽包括:一阳极室,系位于该流体槽之低处;一阴极室,系位于该流体槽之上方处,且该阳极室以一越过该流体槽之离子薄膜而与该阴极室分隔;以及一阳极,系位于该阳极室,并有一与水平形成一角度之上表面,其中该与水平之角度介于约5°和约35°之间,且该阳极包含一由金属制造实质上为圆盘形状之元件,可于电化学电镀室中供电镀。如申请专利范围第1项所述之半导体制程室,其中该阳极具有复数个平行狭缝形成于其上,且该离子薄膜包括有一圆盘形状之元件且实质上与该阳极平行。一种半导体制程室,包含:一流体槽,以容置电镀溶液,该流体槽包括:一阳极室,系位于该流体槽之低处;以及一阴极室,系位于该流体槽之上方处,且该阳极室以一越过该流体槽之离子薄膜而与该阴极室分隔;以及一阳极,系位于该阳极室,并有一与水平形成一角度之上表面,其中,该阳极包含一由金属制造实质上为圆盘形状之元件,可于电化学电镀室中供电镀,该实质上为圆盘形状之元件具有复数个平行狭缝形成于其上,每一较长部分之经线交界处系朝向相对应之每一较短部分,并以阳极之一部分作为分隔。如申请专利范围第2项所述之半导体制程室,更包含一阳极基座室,该阳极基座室包含:一环状凹槽以承接该阳极;以及复数个通道,形成于该环状凹槽之下表面,每一通道终止于环绕在该下表面之环状排出管处。如申请专利范围第4项所述之半导体制程室,其中该阳极基座室更包含复数个壁通道,形成于该环状凹槽之垂直壁上。如申请专利范围第4项所述之半导体制程室,更包括一第一流体供应导管,以供应第一流体溶液至该制程室中,以及一第二流体供应导管,以供应第二流体溶液至该制程室中。如申请专利范围第6项所述之半导体制程室,其中该第一流体溶液为一供应至阳极室之阳极电解质溶液,而该第二流体溶液为一供应至阴极室之阴极电解质溶液。如申请专利范围第1项所述之半导体制程室,更包括一在流体槽中且与阳极之上表面平行之扩散元件。一种于一基板上电镀金属之装置,包含:一流体槽,以容置电镀液,该流体槽:一离子薄膜,越过该流体槽之内缘,该离子薄膜系用以区隔位于流体槽上方部分之阴极室与位于流体槽下方部分之阳极室;一第一流体入口,以供应一阴极电解质溶液至该阴极室中,以及一第二流体入口,以供应一阳极电解质溶液至该阳极室中,该阴极电解质溶液与该阳极电解质溶液为不同溶液;以及一阳极,位于该阳极室中,该阳极具有实质上平面之上表面,并有一与水平形成一倾斜角,其中该倾斜角与水平之角度介于约5°和约35°之间。如申请专利范围第9项所述之装置,更包括一流体可通过之扩散板,位于该薄膜上方并越过该流体槽。如申请专利范围第9项所述之装置,其中该阴极电解质为一含有电镀添加液之电镀溶液,以及该阳极电解质为一原始电镀溶液。如申请专利范围第9项所述之装置,其中该阳极包含一圆盘形状之元件,有复数个狭缝形成于其上,该复数个狭缝彼此平行。一种于一基板上电镀金属之装置,包含:一流体槽,以容置电镀液,该流体槽包括:一离子薄膜,越过该流体槽之内缘,该离子薄膜系用以区隔位于流体槽上方部分之阴极室与位于流体槽下方部分之阳极室;一第一流体入口,以供应一阴极电解质溶液至该阴极室中,以及一第二流体入口,以供应一阳极电解质溶液至该阳极室中,该阴极电解质溶液与该阳极电解质溶液为不同溶液;以及一阳极,位于该阳极室中,该阳极具有实质上平面之上表面,并成一倾斜角,其中,该阳极包含一圆盘形状之元件,有复数个狭缝形成于其上,该复数个狭缝彼此平行,该复数个狭缝包含复数个较短部分与复数个较长部分,每一较短部分之经线交界处系朝向相对应之每一较长部分,并以导电间隔体作为分隔。如申请专利范围第9项所述之装置,更包含一阳极基座板,该阳极基座板包含;一环状凹槽以承接该阳极;复数个通道,形成于该环状凹槽之下表面,每一通道终止于环绕在该下表面之环状排出管处;以及复数个狭缝,形成于该环状凹槽之垂直壁上。如申请专利范围第14项所述之装置,其中该复数个通道系与阳极上之阳极狭缝呈液相连通,以从阴极室中移除该阳极上表面所产生之浓酸。如申请专利范围第9项所述之装置,其中该阳极、薄膜、与一扩散件元系相互平行并成一倾斜角度。一种小体积电化学电镀室,包含:一流体槽,以容置电镀液,该流体槽包括:一阳极,系位于该流体槽;一薄膜,位在该阳极上方且越过该流体槽;以及一扩散板,越过该流体槽,位在该薄膜上方,该扩散板与该阳极系相互平行,并与电镀溶液之上表面成一倾斜角度,其中该倾斜角介于约5°和约35°之间。如申请专利范围第17项所述之电镀室,更包含一阳极基座板,该阳极基座板具有环状凹槽以承接该阳极,复数个通道形成于该环状凹槽之下表面,每一通道终止于环绕在该下表面之环状排出管处。如申请专利范围第18项所述之电镀室,其中该薄膜包含一离子薄膜,以区隔该流体槽中之阳极室与阴极室。如申请专利范围第19项所述之电镀室,更包含一第一流体入口,以供应一阴极电解质至该阴极室中,以及一第二流体入口,以供应一阳极电解质至该阳极室中。如申请专利范围第8项所述之半导体制程室,其中该阳极之上表面、该离子薄膜、与一扩散元件系配置在实质上平行之方向。如申请专利范围第8项所述之半导体制程室,更包括一位于该流体槽之扩散元件,该扩散元件具有一上表面其与该阳极之上表面实质上相互平行。一种半导体制程室,包括:一流体槽,以容置电镀溶液,该流体槽包括:一阳极室,系位于该流体槽之低处;以及一阴极室,系位于该流体槽之上方处,且该阳极室以一越过该流体槽之离子薄膜而与该阴极室分隔;以及一阳极,系位于该阳极室,并有一与水平形成一角度之上表面,其中该阳极包括一由金属制造实质上为圆盘形状之元件,可于电化学电镀室中供电镀,该实质上为圆盘形状之元件具有复数个平行狭缝形成于其上,该复数个狭缝包含复数个较长部分与复数个较短部分,每一较长部分之经线交界处系朝向相对应之每一较短部分,并以阳极之一部分作为分隔。一种半导体制程室,包括:一流体槽,以容置电镀溶液,该流体槽包括:一阳极室,系位于该流体槽之低处;以及一阴极室,系位于该流体槽之上方处,且该阳极室以一越过该流体槽之离子薄膜而与该阴极室分隔;一阳极,系位于该阳极室,并有一与水平形成一角度之上表面,其中该倾斜角介于约5°和约35°之间;以及一阳极基座室,该阳极基座室包括:一环状凹槽系由一底部元件与一由底部元件所延伸之直立壁所定义,该环状凹槽以承接该阳极;以及复数个通道,形成于该环状凹槽之下表面,每一通道终止于环绕在该下表面之环状排出管处。如申请专利范围第24项所述之半导体制程室,其中该阳极包含一由金属制造实质上为圆盘形状之元件,可于电化学电镀室中供电镀,该实质上为圆盘形状之元件具有复数个平行狭缝形成于其上。如申请专利范围第24项所述之半导体制程室,其中该阳极基座室更包括复数个壁通道,形成于该环状凹槽之垂直壁上。一种于一基板上电镀金属之装置,包括一流体槽,以容置电镀液;一离子薄膜,越过该流体槽之内缘,该离子薄膜系用以区隔位于流体槽上方部分之阴极室与位于流体槽下方部分之阳极室;一阳极,位于阳极室中,该阳极上表面之至少一部分与水平成一角度,其中该角度介于约5°和约35°之间;以及一流体穿透扩散元件,越过该流体槽在离子薄膜上方以使该扩散元件上表面之至少一部分与阳极上表面相互平行。如申请专利范围第27项所述之装置,其中该流体穿透扩散元件包括一陶瓷圆盘元件。如申请专利范围第27项所述之装置,其中该离子薄膜系包含一阳离子薄膜。如申请专利范围第29项所述之装置,其中该阳离子薄膜与阳极上表面平行。如申请专利范围第29项所述之装置,其中该阳极包括一圆盘形状之元件,有复数个狭缝形成于其上,该复数个狭缝彼此平行。如申请专利范围第27项所述之装置,其中该薄膜、一扩散元件、与该阳极上表面之至少一部份系实质上相互平行。一种于一基板上电镀金属之装置,包括:一流体槽,以容置电镀溶液;一离子薄膜,越过该流体槽之内缘,该离子薄膜系用以区隔位于流体槽上方部分之阴极室与位于流体槽下方部分之阳极室;一阳极,位于阳极室中,该阳极上表面之至少一部分与水平成一角度;以及一流体穿透扩散元件,越过该流体槽在离子薄膜上方以使该扩散元件上表面之至少一部分与阳极上表面相互平行;其中该阳极包括一圆盘形状之元件,有复数个狭缝形成于其上,该复数个狭缝彼此平行,该复数个狭缝包含复数个较短部分与复数个较长部分,每一较短部分之经线交界处系朝向相对应之每一较长部分,并以导电间隔体作为分隔。一种于一基板上电镀金属之装置,包括:一流体槽,以容置电镀溶液;一离子薄膜,越过该流体槽之内缘,该离子薄膜系用以区隔位于流体槽上方部分之阴极室与位于流体槽下方部分之阳极室;一阳极,位于阳极室中,该阳极上表面之至少一部分与水平成一角度,其中该与水平之角度介于约5°和约35°之间;一流体穿透扩散元件,越过该流体槽在离子薄膜上方以使该扩散元件上表面之至少一部分与阳极上表面相互平行;以及一阳极基座板,以容置该阳极,该阳极基座板包含:一环状凹槽以承接该阳极;复数个通道,形成于该环状凹槽之下表面,每一通道终止于环绕在该下表面之环状排出管处;以及复数个狭缝,形成于该环状凹槽之垂直壁上,该复数个狭缝引导一流体越过阳极之上表面。如申请专利范围第34项所述之装置,其中该复数个通道系与阳极上之阳极狭缝呈液相连通以形成一流体排出通道。一种小体积电化学电镀室,包含:一流体槽,具在实质上圆筒壁以形成一流体处理容积;一阳极,在该流体处理容积之低处,该阳极上表面之至少一部分与该圆筒壁大至上垂直;一薄膜,越过该流体处理容积,位在该阳极上方且与圆筒壁大至垂直;一扩散板,越过该流体处理容积,位在该薄膜上方且与圆筒壁大至垂直;以及一阳极基座板,该阳极基座板具有环状凹槽以承接该阳极,复数个通道形成于该环状凹槽之下表面,每一通道彼此相互平行排列且终止于环绕在该下表面之环状排出管处。如申请专利范围第36项所述之电镀室,其中该薄膜包含一离子薄膜,以区隔该流体槽中之阳极室与阴极室。如申请专利范围第37项所述之电镀室,更包含一第一流体入口,以供应一阴极电解质溶液至该阴极室中,以及一第二流体入口,以供应一阳极电解质溶液至该阳极室中。一种电化学电镀室,包括:一室本体定义一流体槽;一阳极位于该流体槽;一离子薄膜,越过该流体槽在该阳极上方之垂直位置;一流体扩散元件,越过该流体槽在该薄膜上方之垂直位置;以及至少一流体缝隙,位于引导流体越过该阳极之上表面而与该上表面实质上平行关系,其中该阳极之上表面与水平倾斜约5°至约35°之间。如申请专利范围第39项所述之电镀室,其中该薄膜系与该阳极上表面实质上平行。如申请专利范围第39项所述之电镀室,更包括一位于薄膜上方之阴极电解直流体入口。一种电化学电镀室,包括:一室本体定义一流体槽;一阳极位于该流体槽;一离子薄膜,位于越过该流体槽在该阳极上方之垂直位置之薄膜支撑上,该薄膜支撑具有一与阳极上表面实质上平行关系之薄膜结合表面,其中该阳极之上表面与水平倾斜约5°至约35°之间。如申请专利范围第42项所述之电镀室,更包括一位于越过该流体槽在该薄膜上方之垂直位置之流体穿透多孔扩散元件。一种电化学电镀室,包括:一室本体定义一流体槽;一阳极位于该流体槽;一离子薄膜,位于越过该流体槽在该阳极上方之垂直位置上,该薄膜与阳极上表面成实质上平行关系,其中该阳极之上表面与水平倾斜约5°至约35°之间。如申请专利范围第44项所述之电镀室,更包括流体穿透扩散元件,位于越过该流体槽在该薄膜上方之垂直位置上。如申请专利范围第45项所述之电镀室,其中该阳极包括一有复数个平行狭缝形成于其上之圆盘形状元件。
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