电解抛光设备组件以及对导电层执行电解抛光的方法

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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,,|1seLU电解抛光设备组件以及对导电层执行电解抛光的方法匹sss史ss口育林5解抛光的方法介绍摘要I蜇T禧矗】膏膏矗Tl膏疃石.57挺要本发明公开了一种用于对昕片上的导电澧膜执行电解抛光的设备和方法。电解抛光设备包括门F乓一用于保持吻片的昕片夷盘、一用于转动夹盟的致1一关动器、一被设计成对晶片执行电解抛光的喷嘴、以及-环绑着晶片边缓的护套。电解抛光方法包括l兽笆排作,以足够的速度转动晶片夹盘,从而使得唱射到昕片上的电解波能在景片表面上流吊其边纯技术领域本发明总体上涉及一种半导体处理设备

2、,更具体而言,本发明涉及一种用于对半导体器件上的导电层执行电解折光处理的电解折光设备。苑景技术半导体器件是利用许多不同的处理步骤而被制在或加工在半导体晶片上的,由此形成了一些昕体管和互连元件。为了牺有关的晶体管揉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(例如用金属制戏)沟道、通路战类似结构。沛道和通路在昕体管、半导作器件的内部电路、以及半导体器件的外部申路之间侍输电馆号么电饲。在制出互连元件的过程中,半导体晶片例如要经受拙模、蚀创、以及清积处理,由此来制出半导体器件所需的电子电路。尤其是,可执行多次拙模和他划步骤来在半导体晶片上的介电层中制出由出陷区域

3、组成的布图,其中的凹陷区域作为进行电路互连的沟道和通路。然后可执行一清积过程来在半导体昕片上沉积一金属层,由此就在沟道和通路内都淀叔了全属,而且崔半导休晶片的非凹陷区域上也浙积了金属层。为8图设计的沟道和通路,如将测积在半导体将流积在半导体昕片介电层上非凹陷区域上的全属腰去除挺的帝用方法例如是化学机桓抓光(CMP,CMP方法被广泛地应用在半导余工业画,用于抓兆和廖平没道和通路内的会属层、以及用介电层的非凹隋区垣形成互逊线路在一CMP工艺中,一晶片组件拐定位到一CMP垫上,该垫袖放置到一压松我一韫投上,蚊片组休包括一埕片,兵具有一个我多个层体和|成一益部件,这城届体和我部件例如是制在介电层中的互

4、连元件熊后,向日片组件施加一个作用力,以此来将蚜片组件綦压到CMP垫上,在施加作用力的同时,侩CMP意与基片组件相时地运动,从而史拍光和磨平晶片的表面。在CMP垫上施用一种抄光液一关通常被种为拍光茨根,以利于抓光工作,拍光洁料一舫含有研咤剂,兵能与昕片上H雨妮的材计【仲如企尾尿比其安训牢(仕奶介电袁朴】更伟圭发生园国命命哉匹学反应,从闯绑牺不一委的村松仁晓片工有逊择地宇院铁但是,CMP方法由于涉及到较大的机桓作用力,所以会对底层的洁导体结杰产生几方面不利影响.举例李讲,随着违线的几何叉寸返淇绍展到0.13微米以内,则导电材料的机持特性之间出现了很大的晗骰,洁中的导电材料例如是用在首造大马士革(

5、damaseene)工艺中的钢和IKk值的薄膜,举例来讲,侥K值介电湾腹的杨氏模量可能会止钢的构民模量位10个数量级以上.因此,除了关它问题之外,如果在CMP工艺中的介电薄膜和钢抹加软强的机桓作用力,则就会在半导体结构上产河与应力相关的纳陷,这些坂陷包拷分届、硒日、股仨、渥膜息起、刻具体实施方式为了侠人贞本发明有更为透彻的理解,下文的提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图作出限定,一只是为了贞示例性实施方式作更好的揣述L示例性的电解折光设备围1A和图1B是一种示例性的晶片电解拍光设备的剖视图和倩视图,该设备可被用来贞晶片100

6、4进行抛光。宽泛地讲,该示例性的电解按光设备是通过将电解液引洗向晶片上的金属薄膜、同时向口片输送电荷来进行工作的电荷和电解液使得会属薄膜中的会属离于溶解到申解液中。电限浪宅的宝洪寇应和会居高子洛度至卜在部分万宋宏了抛光通率的大小.因而,通过对电流密度、电解满液的淮度等揣标进行控制该电解把光设备就能旭位于半导体智片上的金属层精确地进行按光加图1A所示,电解拍光设备可包括夺盘1002、致动器1000、以及拍光宰器1008.抛光宰器1008可用任何不导电、耐酸耐所他的材料制成,这些材料例如为聚四氢乙焊(商品名为TEFLON.聘氢乙烯(PVC)、聚促二氯乙煅(PVDF)、以及聚丙烯等.优选地是,拍光宰

7、器1008可用PVDEF刷成。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宾器1008-电解液1038可包含诺如碑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%6到85%的亚磷酸(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%8到40%(重量比)的乙二醇,其余部分为水和HbPO4,亚磷酸中含有约1%(与酸液的重量相比)的铣金属.但是,电解液1038的浓度和组成战分可根据特定的应用柄件而改变。泵1020可以是任何合适的液压泵一例如为离心砂、隔腋系、膜皿系等。此外,泵1020可耐酸、耐腐他,并能耐受杂质。尽管在图中友袁示

8、出了一台沧1020,但应当认识到:可侩用任意数目台泵1020.举佳来讲,可为净个喳嘴1010、1012和1014都单独地设置一台泵.另外,桓些应用条件下,白解波1038无冥借助于泵1020克可经啧嘴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、作为备选方根,也可使电解液储器070与喷嘟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、胴代和杂质。另外,LMFC以设定的流量将电解液1038向喧1010、1012和1014输送,此外,LMFC可按照与喷嘴1010、10121014的槲案面面积成比例的洗量来近当地输送电解波1038。例加,一厂n