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1、电解抛光设备组件以及对导电层执行电解抛光的方法,电解抛光设备组件以及对导电层执行电解抛光的方法介绍,摘要,,本电解抛光的方法和记可疝庆后二六局人六全有 摘要 队57 摘要 用 ja本发明公开了一: 再寺关感JE的本二和大办 ET行电解抛光的设备和方法。 电解抛光设备包括: 下 下一用于保持晶片的晶片类盘、一用于转动类盘的致 上动器、一被设计成对晶片执行电解抛光的喷嘴、以及一环绕着晶片边缘的护套。 电解抽光方法包括 直 油|-操作:以足够的速度转动晶片夹盘，从而使得喷射到晶片上的电解液能在晶片表面上流向其边缘。技术领域本发明总体上涉及一种半导体处理设备，更具体而言，本发明涉及一种用于对半导体器件
2、上的导电层执行电解抛光处理的电解抛光设备.。普景技术半导体器件是利用许多不同的处理步又而被制在或加工在半导体晶片上的，由此形成了一些唱体管和互连元件。 为了将有关的晶体管接线端与半导体晶片在电路上连接起来，要在作为半导体器件组成部分的介电材料中制出导电的 例如用金属制成 ) 沟道、通路或类似结构。沟道和通路在晶体管、半导优器件的内部电路、以及半导体器件的外部电路之间传输电信号和电能在制出互连元件的过程中，半导体晶片例如要经受掩模、蚀刻、以及淀积处理，由此来制出半导体器件所需的电子电路。 尤其是，可执行多次掩模和蚀刻步骤来在半导体晶片上的介电层中制出由四陷区域组成的布图，其中的凹陷区域作为进行电
3、路互连的沟道和通路。然后可执行一淀积过程来在半导体晶片上沉积一金属层，由此就在沟道和通路内必尖机林企属7 测且相下晤条遇贱的下本睹区媒上志攻条了金属展。 为设计的沟道和通路，要将淀积在半导体 将淀积在半导体琢片介电层上非凹陷区域上的金属膜去除返的常用方法例如是化学机械抛光 ( CMP ) 。CMPP 方法被广泛地应用在半导体工业中，用于抛光和磨平沟道和通路内的金属层、以及用介电层的非凹陷区域形成互连线路。在一 CMP 工艺中，一晶片组件被定位到一 CMP 垫上，该扑被放置到一压板或一辐板上。 唱片组件包括一基片，其具有一个或多个层体和/或一些部件，这些层体和/或部件例如是制在介电层中的互连元件
4、。然后，向晶片组件施加一个作用力，以此来将晶片组件紧压到 CMP 雪上。在施加作用力的同时，使 CMP 热与基片组件相对地运动，从而可抛光和磨平晶片的表面。在 CMP 起上施用一种抛光液一其通常被称为抛光浆料，以利于抛光工作，抛光浆料一般含有研磨剂，其能与晶片上下需要的材料【代如金属层比其它 【全如介电衬杆) 更其地发生国国有才学反应，从而能将不需要的烤料从晶片土有选择地去除祥.但是，CMP 方法由于涉及到较大的机械作用力，所以会对底层的拌导体结构产生几方面不利影响。 举例来讲，随着连线的几何尺寸逐渐|控展到 0.13 微米以内，则导电材料的机械特性之间出现了很大的差异，殿中的导电材料例如是用
5、在普通大马士革 (damascene ) 工艺中的铜和|和 K值的薄膜举例来讲，低 k 值介电薄膜的杨氏模量可能会比钢的杨民模量低 10 个数量级以上. 因此，除了其它问题之外，如果在 CMIP 工|芝中向介电薄膜和铜施加较强的机械作用力，则就会在半导体结构上产|性与应力相关的缺陷，这些缺陷包括分层、碟凹、腐蚀、薄膜超起、副 县体实施方式为了使人对本发明有更为透彻的理解，下文的描述列举了各种具体的细节特征一例如具体的材料、参数等。但应当指出的是: 对细节的描述并非是为了对本发明的范围作出限定，而只是为了对示例性实施方式作更好的描述。工示例性的电解抛光设备图 1A 和图 1B 是一种示例性的晶片
6、电解抛光设备的剖视图和俏视图，该设备可被用来对而片 1004 进行抛光。 宽泛地讲，该示例性的电解地光设备是通过将电解液引流向唱片上的金属薄膜、同时向唱片输送电荷来进行工作的。 下清企电所党全省肛中罗汪有澡于海者到?流市的 旋离子流广至少在部分上闵定了抛光速率的大小. 因而， 通过对电流密度 电解溶液的浓度等指标进行控制，该电解抛光设备就能对位于半导体晶片上的金属层精确地进行抛光。如图 1A 所示，电解抛光设备可包括夹盘 1002、致动器 1000、以及抛光容器 1008。 抛光容器 1008 可用任何不导电、耐酸耐腐蚀的材料制成,这些材料例如为聚四氛乙烯( 商品名为 TEFLON )、聚气乙
7、烯(PVC)、聚偏二毛乙烯 (PVDF ) 、以及聚丙烯等。 优选地是，抛光容器 1008 可用 PVDEF 制成。但应当指出的是: 可根据具体的应用条件而采用不同的材料制出抛光容器 1008.。 电解液 1038 可包含诸如帮酸等任何方便的电解抛光流体。优选地是，电解液 1038 包括重量浓度约为 60%到 85%的亚杰酸 (HPO4) ，其中的重量浓度更为优选地是 76%。此外，电解液 1038 最好包括 10%到 40% (重量比 ) 的乙二酵，其余部分为水和 Ha3PO4，亚大酸中含有约1% (与酸液的重量相比 ) 的铝金属，但是，电解液 1038 的浓度和组成战分可根据特定的应用条件
8、而改变。和 1020 可以是任何合适的液压系一例如为离心系、隔膜系、膜使系等。此外，和泵 1020 可耐酸、耐腐蚀，并能耐受杂质.尽管在图中只表示出了一台和 1020，但应当认识到: 可使用任意数目台泵 1020. 举羡来讲，可为每个喷嘴 1010、1012 和 1014 都单独地设置一台和。另外，菜些应用条件下，所鳃液 1038 无需借助陡系 1020 就可经油嘴 1010、012 和 1014 流入到抛光容器 1008 中.。 例如，可将电解液储器 1070 中电解液 1038 保持在一定压力下。作为备选方案，也可使电解液储器070 与喷嘴 1010、1012 和 1014 之间的输送管线保持在一定压力下。LMFC 可以是任何方便的质量流量控制器，优选地是，其还应当能受酸、腐蚀和杂质。另外，LMFC 以设定的流量将电解液 1038 向喷1010、1012 和 1014 输送。 此外，LMFC 可按照与喷嘴 1010、10121014 的横戴面面积成比例的流量来适当地输送电解液 1038。例如， 1080 1014105810607珊 1082 AAA 一六10
