專利名稱：用于在朝向電鍍?cè)〔壑械木M(jìn)入期間減少空氣截留的潤(rùn)濕波浪前鋒控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體來說涉及電鍍。更具體來說，本文中揭示用于在 朝向電解液中的晶片進(jìn)入期間減少空氣截留的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
電鍍具有許多應(yīng)用。一個(gè)非常重要的應(yīng)用是將銅鍍敷到半導(dǎo)體晶片上以形成用于對(duì)集成電路的個(gè)別裝置進(jìn)行“布線”的導(dǎo)電銅線。通常，此電鍍工藝用作(舉例來說)鑲嵌制作程序中的步驟?，F(xiàn)代晶片電鍍處理中的持續(xù)問題是所沉積金屬膜的質(zhì)量。假定金屬線寬度延伸到深亞微米范圍中且假定鑲嵌溝槽通常具有非常高的縱橫比，則經(jīng)電鍍膜必須為極其同質(zhì)的(在化學(xué)上及物理上)。其在晶片的面上必須具有均勻厚度且跨越眾多晶片批次必須具有
一致的質(zhì)量。一些晶片處理設(shè)備經(jīng)設(shè)計(jì)以提供必需的均勻度。一個(gè)實(shí)例是可從加利福尼亞州圣何塞的諾發(fā)系統(tǒng)公司(Novellus Systems, Inc. of San Jose, California)以 SABRETM 電鍛工具購得且描述于美國(guó)專利6，156，167,6, 159，354及6，139,712中的蛤殼設(shè)備，所述專利以全文引用的方式并入本文中。除高晶片通過量及均勻度以外，所述蛤殼設(shè)備還提供許多優(yōu)點(diǎn)；例如晶片背側(cè)保護(hù)以免在電鍍期間受污染、電鍍工藝期間的晶片旋轉(zhuǎn)及用于將晶片遞送到電鍍?cè)〔鄣南鄬?duì)小的占用面積(垂直浸沒路徑)。存在可能影響電鍍工藝的質(zhì)量的許多因素。在本發(fā)明的上下文中特別值得注意的是在使晶片浸沒到電鍍?cè)〔壑械倪^程中產(chǎn)生的問題。在到鍍敷電解液中的晶片浸沒期間，可能在晶片的鍍敷底側(cè)(作用側(cè)或鍍敷表面)上截留氣泡。當(dāng)使晶片沿著垂直浸沒軌跡以水平定向(平行于由電解液的表面界定的平面)浸沒時(shí)，尤其如此。在晶片的鍍敷表面上陷獲的氣泡可引起許多問題。氣泡遮蔽晶片的鍍敷表面的一區(qū)域使其不暴露于電解液且因此產(chǎn)生其中不發(fā)生鍍敷的區(qū)域。所產(chǎn)生的鍍敷缺陷可表現(xiàn)為無鍍敷或鍍敷厚度減小的區(qū)域，此取決于氣泡被截留在晶片上的時(shí)間及所述氣泡保持截留在所述晶片上的時(shí)間長(zhǎng)度。與經(jīng)水平定向晶片的垂直浸沒相關(guān)聯(lián)的另一問題是多個(gè)潤(rùn)濕前鋒。當(dāng)使晶片以此方式浸沒時(shí)，電解液在一個(gè)以上點(diǎn)處接觸晶片，從而在晶片浸入于所述電解液中時(shí)形成多個(gè)潤(rùn)濕前鋒。在個(gè)別潤(rùn)濕前鋒會(huì)聚的情況下，可能陷獲氣泡。此外，完工鍍敷層中的缺陷可從沿著多個(gè)潤(rùn)濕前鋒的會(huì)聚線形成的微觀未潤(rùn)濕區(qū)域傳播。因此，需要一種用以改進(jìn)經(jīng)鍍敷金屬質(zhì)量的方式。經(jīng)改進(jìn)方法及設(shè)備應(yīng)減少可能在晶片浸沒期間由氣泡形成及多個(gè)潤(rùn)濕前鋒引起的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本文中所描述的方法管理朝向電解液中的晶片進(jìn)入以便減少因晶片及/或晶片保持器的初始撞擊所致的空氣截留，且以使得在所述晶片的整個(gè)浸沒中維持電解液潤(rùn)濕波浪前鋒從而也使空氣截留最小化(也就是說，波浪前鋒在跨越晶片鍍敷表面?zhèn)鞑テ陂g不崩塌)的方式使所述晶片移動(dòng)。一個(gè)實(shí)施例是一種使晶片浸沒到鍍敷浴槽的電解液中的方法，所述方法包含(a)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面；(b)使所述晶片傾斜成一角度使得所述晶片的所述平面 鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面；及(c)使所述晶片移動(dòng)到所述電解液中，以便在所述晶片的整個(gè)浸沒中維持電解液潤(rùn)濕波浪前鋒。一個(gè)實(shí)施例是一種使晶片浸沒到鍍敷浴槽的電解液中的方法，所述方法包含(a)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面；(b)使所述晶片傾斜成一角度使得所述晶片的所述平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面；(c)使所述晶片沿著大致法向于由所述電解液的所述表面界定的所述平面的軌跡朝向所述電解液以第一速度移動(dòng)；(d)從所述第一速度減速到第二速度，所述晶片的前緣以所述第一速度或在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液；(e)使所述晶片從所述第二速度加速到第三速度，其中使所述加速繼續(xù)直到所述晶片的所述平面鍍敷表面的實(shí)質(zhì)部分浸沒于所述電解液中；及(f)使所述晶片從所述第三速度減速到在第二高度處停止；其中所述晶片的所述平面鍍敷表面以所述第三速度或在從所述第三速度到所述停止的所述減速期間完全浸沒于所述電解液中。這些速度還將稱為平移晶片速度或Z速度。本文中所描述的方法可包含使所述晶片沿著法向于所述晶片的所述平面鍍敷表面且穿過所述晶片的中心的軸旋轉(zhuǎn)。在某些實(shí)施例中，使從所述第一速度到所述第二速度的所述減速繼續(xù)直到所述晶片的介于約25%與約75%之間的所述平面鍍敷表面浸沒于所述電解液中，在一些實(shí)施例中直到所述晶片的約50%的所述平面鍍敷表面浸沒于所述電解液中。所述晶片的所述前緣可在到所述第一速度的加速期間、以所述第三速度或在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液。在一個(gè)實(shí)施例中，所述晶片在從所述第三速度到所述停止的所述減速期間完全浸沒于所述電解液中。在某些實(shí)施例中，從所述晶片的所述前緣進(jìn)入所述電解液的時(shí)間直到所述晶片完全浸沒于所述電解液中的浸沒總時(shí)間小于300毫秒，在其它實(shí)施例中小于200毫秒。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一速度介于約120mm/s與約300mm/s之間，例如介于約120mm/s與200mm/s之間。在一些實(shí)施例中，使用介于約200mm/s到300mm/s之間的高速度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第二速度介于約40mm/s與約80mm/s之間。在一個(gè)實(shí)施例中,所述第三速度小于所述第一速度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述第三速度介于約100mm/s與約140mm/s之間。下文更詳細(xì)地論述所述第一、第二及第三速度的其它方面。在一個(gè)實(shí)施例中，使所述晶片傾斜成5度或小于5度(不包含零)的角度?？稍诮]期間與在電鍍期間采用不同的旋轉(zhuǎn)速度。在某些實(shí)施例中，在浸沒期間，使用針對(duì)200mm晶片介于約IOrpm與180rpm之間、針對(duì)300mm晶片介于約5rpm與180rpm之間且針對(duì)450mm晶片介于約5rpm與150rpm之間的旋轉(zhuǎn)速度。另一實(shí)施例是一種使晶片浸沒到鍍敷浴槽的電解液中的方法，所述方法包含(a)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面；(b)使所述晶片傾斜成介于約I度與約5度之間的角度，使得所述晶片的所述平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面；(c)使所述晶片沿著法向于所述晶片的所述平面鍍敷表面且穿過所述晶片的中心的軸旋轉(zhuǎn)；(d)使所述晶片沿著大致法向于由所述電解液的所述表面界定的所述平面的軌跡朝向所述電解液以介于約120mm/s與約300mm/s之間的第一速度移動(dòng)；(e)使所述晶片減速到介于約40mm/s與約80mm/s之間的第二速度,所述晶片的前緣以所述第一速度或在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液；且其中介于約40%與約60%之間的所述平面鍍敷表面在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間被浸沒；(f)·使所述晶片從所述第二速度加速到介于約100mm/s與約140mm/s之間的第三速度,其中使所述加速繼續(xù)直到所述晶片的至少約75%的所述平面鍍敷表面浸沒于所述電解液中；及(g)從所述第三速度減速到在第二高度處停止；其中所述晶片的所述平面鍍敷表面以所述第三速度或在從所述第三速度到所述停止的所述減速期間完全浸沒于所述電解液中。在一個(gè)實(shí)施例中，使從所述第一速度到所述第二速度的所述減速繼續(xù)直到所述晶片的約50%的所述平面鍍敷表面浸沒于所述電解液中。在一些實(shí)施例中，本文中所描述的方法中的任一者與主動(dòng)角度進(jìn)入組合。在主動(dòng)角度進(jìn)入中，在晶片浸沒期間改變所述晶片的傾斜角度以便進(jìn)一步使氣泡截留最小化。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述晶片的前緣以第一角度接觸所述電解液，接著隨著正使所述晶片浸沒而將傾斜角度增加到較大的第二傾斜角度，后面接著減小傾斜角度，通常減小到零(平行于電解液)。傾斜角度的改變可在第一、第二或第三Z速度中的任一者期間發(fā)生。在主動(dòng)傾斜控制的其它實(shí)施例中，傾斜角度的改變包括所述傾斜角度從第一角度到較小角度及接著到零的減小。一般來說，主動(dòng)傾斜角度控制可不僅在與Z速度變化結(jié)合時(shí)為有利的而且甚至在以常規(guī)方式改變Z速度(加速到恒定速度，后面接著減速到停止)時(shí)也為有利的。在一個(gè)方面中，一種使晶片浸沒的方法包含在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜成第一角度的同時(shí)使所述晶片的前緣與電鍍?nèi)芤航佑|，后面接著將傾斜角度增加到第二角度，且最終后面接著減小傾斜角度，通常減小到零。在一些實(shí)施例中，所述第一及第二傾斜角度介于約I度到5度之間。在一個(gè)實(shí)施例中，一種使晶片浸沒到鍍敷溶液中的方法包含在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜的同時(shí)，使所述晶片的前緣以第一平移速度與所述鍍敷溶液接觸，后面接著在所述晶片部分地浸沒于所述鍍敷溶液中的同時(shí)，將所述晶片減慢到第二平移速度；及接著在所述晶片完全浸沒于所述鍍敷溶液中之前將所述晶片加快到第三速度。在一些實(shí)施例中，用于晶片浸沒的方法包含使所述晶片以異常高的Z速度浸沒。在一個(gè)實(shí)施例中，一種使晶片浸沒到鍍敷溶液中的方法包含在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜的同時(shí)，使所述晶片的前緣沿朝向所述鍍敷溶液的方向以至少約120mm/s的第一平移速度與鍍敷溶液接觸。舉例來說，在一些實(shí)施例中，所述第一平移速度介于約120mm/s到300mm/s之間，例如介于約140mm/s到300mm/s之間，且在一些情況下介于約200mm/s至Ij300mm/s 之間。 本文中所描述的所有方法可在光學(xué)光刻處理的背景中使用，可在電鍍之前或之后執(zhí)行所述光學(xué)光刻處理。在所述實(shí)施例中的一者中，本文中所描述的任何方法可進(jìn)一步包含以下步驟向晶片施加光致抗蝕劑；將所述光致抗蝕劑暴露于光；圖案化所述抗蝕劑并將圖案轉(zhuǎn)移到所述晶片；及從所述晶片選擇性地移除所述光致抗蝕劑。在一些實(shí)施例中，所述光致抗蝕劑在電鍍之前施加及圖案化，且在電鍍之后移除。在另一方面中，提供一種電鍍?cè)O(shè)備。所述設(shè)備包含晶片保持器，其經(jīng)配置以使晶片在浸沒到鍍敷溶液中期間傾斜；室，其用于保持所述鍍敷溶液；及控制器，其經(jīng)配置或 經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文中所揭示的晶片浸沒方法中的任一者。舉例來說，所述控制器可包含用以執(zhí)行所描述方法的步驟的程序指令。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器包含在傾斜的晶片進(jìn)入所述鍍敷溶液時(shí)沿朝向所述溶液的方向以至少約120mm/s的速度遞送所述晶片的指令。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器包含用以在使傾斜的晶片浸沒于所述鍍敷溶液中時(shí)沿朝向所述溶液的方向以可變速度遞送所述晶片的指令。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器包含用于以下各項(xiàng)的指令(i)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面；(ii)使所述晶片傾斜成一角度使得所述晶片的所述平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面；
(iii)使所述晶片沿著大致法向于由所述電解液的所述表面界定的所述平面的軌跡朝向所述電解液以第一速度移動(dòng)；(iv)從所述第一速度減速到第二速度，所述晶片的前緣以所述第一速度或在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液；(V)使所述晶片從所述第二速度加速到第三速度，其中使所述加速繼續(xù)直到所述晶片的所述平面鍍敷表面的實(shí)質(zhì)部分浸沒于所述電解液中 '及(vi)使所述晶片從所述第三速度減速到在第二高度處停止；其中所述晶片的所述平面鍍敷表面以所述第三速度或在從所述第三速度到所述停止的所述減速期間完全浸沒于所述電解液中。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器包含用于以下各項(xiàng)的程序指令(i)在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜到第一角度的同時(shí)，使所述晶片的前緣與鍍敷溶液接觸，后面接著(ii)將所述晶片的所述傾斜增加到第二角度；及接著(iii)將所述晶片的所述傾斜角度減小到O度。在另一方面中，提供一種包含本文中所描述的鍍敷設(shè)備中的任一者及一步進(jìn)器的系統(tǒng)。在另一方面中，提供一種包括用于控制電鍍?cè)O(shè)備的程序指令的非暫時(shí)計(jì)算機(jī)機(jī)器可讀媒體。其可包含包括用于執(zhí)行本文中所描述的方法中的任一者的步驟的代碼的程序指令。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施例中，程序指令包含用于以下各項(xiàng)的代碼(i)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面；(ii)使所述晶片傾斜成一角度使得所述晶片的所述平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面；(iii)使所述晶片沿著大致法向于由所述電解液的所述表面界定的所述平面的軌跡朝向所述電解液以第一速度移動(dòng)；(iv)從所述第一速度減速到第二速度，所述晶片的前緣以所述第一速度或在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液；(V)使所述晶片從所述第二速度加速到第三速度，其中使所述加速繼續(xù)直到所述晶片的所述平面鍍敷表面的實(shí)質(zhì)部分浸沒于所述電解液中 '及(Vi)使所述晶片從所述第三速度減速到在第二高度處停止；其中所述晶片的所述平面鍍敷表面以所述第三速度或在從所述第三速度到所述停止的所述減速期間完全浸沒于所述電解液中。在一些實(shí)施例中，所述程序指令包含用于以下各項(xiàng)的代碼(i)在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜到第一角度的同時(shí)，使所述晶片的前緣與鍍敷溶液接觸，后面接著(ii)將所述晶片的所述傾斜增加到第二角度；及接著(iii)將所述晶片的所述傾斜角度減小到O度。雖然適用于除半導(dǎo)體晶片以外的其它襯底且不限于任何特定大小的襯底，但如果 使用晶片，那么本文中所描述的某些參數(shù)取決于正被浸沒于電解液中的晶片的大小。本文中所描述的方法與(舉例來說)200mm、300mm及450mm直徑的晶片一起工作。下文將參考相關(guān)聯(lián)圖式更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些及其它特征以及優(yōu)點(diǎn)。


圖IA是典型氣泡截留情形的橫截面圖。圖IB是采用經(jīng)軸向引導(dǎo)電解液流的氣泡移除情形的橫截面圖。圖IC是沿著垂直浸沒路徑(z軸)具有傾斜定向(從由電解液的表面界定的平面)的晶片的橫截面圖。圖ID是包含晶片保持器的沿著垂直浸沒路徑(z軸)具有傾斜定向(從由電解液的表面界定的平面)的晶片的橫截面圖。圖2A到2D是晶片在浸沒到電解液中的過程期間的各種階段處的示意性圖解說明。圖3是常規(guī)梯形浸沒Z速度分布曲線的曲線圖。圖4是使用梯形Z速度分布曲線的成角度晶片浸沒的橫截面圖。圖5A是描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例如本文中所描述的方法的方面的工藝流程。圖5B是描述根據(jù)另一實(shí)施例如本文中所描述的方法的方面的工藝流程。圖6是如本文中所描述的浸沒方法的曲線圖。圖7是使用如本文中所描述的浸沒方法的成角度浸沒的橫截面圖。圖8是當(dāng)使用常規(guī)梯形Z速度浸沒時(shí)在晶片最初進(jìn)入到電解液中時(shí)晶片鍍敷表面上的潤(rùn)濕前鋒傳播以及晶片鍍敷表面的后半部上的同一潤(rùn)濕前鋒傳播的表示。圖9是當(dāng)使用如本文中所描述的Z速度浸沒方法時(shí)在晶片最初進(jìn)入到電解液中時(shí)晶片鍍敷表面上的潤(rùn)濕前鋒傳播以及晶片鍍敷表面的后半部上的同一潤(rùn)濕前鋒傳播的表
/Jn ο圖10是展示在使用本文中所描述的方法時(shí)與常規(guī)梯形Z速度浸沒分布曲線相比經(jīng)改進(jìn)的晶片膜質(zhì)量的曲線圖。
具體實(shí)施方式
概述如在以上背景技術(shù)章節(jié)中所概述，在到鍍敷電解液中的晶片浸沒期間，可能在晶片的鍍敷底側(cè)(鍍敷表面)上截留氣泡。當(dāng)使晶片沿著垂直浸沒軌跡以水平定向(平行于由電解液的表面界定的平面)浸沒時(shí)，尤其如此。圖IA中描繪在電鍍系統(tǒng)101中出現(xiàn)的典型氣泡截留情形的橫截面圖。經(jīng)水平定向晶片103沿著垂直Z軸朝向容器105中的電解液107降低且最終浸沒于所述電解液中。經(jīng)水平定向晶片103的垂直浸沒導(dǎo)致在晶片103的底側(cè)(鍍敷表面)上陷獲氣泡109。在晶片的鍍敷表面上陷獲的氣泡可引起許多問題。氣泡遮蔽晶片的鍍敷表面的一區(qū)域使其不暴露于電解液且因此產(chǎn)生其中不發(fā)生鍍敷的區(qū)域。所產(chǎn)生的鍍敷缺陷可表現(xiàn)為無鍍敷或鍍敷厚度減小的區(qū)域，此取決于氣泡被截留在晶片上的時(shí)間及所述氣泡保持截留在所述晶片上的時(shí)間長(zhǎng)度。在倒置(面向下)配置中，浮力傾向于向上推動(dòng)氣泡且將所述氣泡推動(dòng)到晶片的作用表面上。難以從晶片表面移除所述氣泡，因?yàn)殄兎蟪夭痪哂袑馀?驅(qū)趕到晶片邊緣周圍(離開晶片表面的唯一路徑)的固有機(jī)構(gòu)。通常，使晶片103繞穿過其中心且垂直于其鍍敷表面的軸旋轉(zhuǎn)。此也有助于通過離心力驅(qū)逐氣泡，但許多較小氣泡會(huì)強(qiáng)韌地附著到晶片。此外，此離心作用不能解決關(guān)于多個(gè)電解液潤(rùn)濕前鋒在晶片上形成缺陷的前述問題。因此，盡管從硬件配置及通過量觀點(diǎn)看水平晶片定向(尤其是與垂直浸沒軌跡結(jié)合)具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但其導(dǎo)致與氣體截留及多個(gè)潤(rùn)濕前鋒以及后續(xù)缺陷形成相關(guān)聯(lián)的在技術(shù)上具挑戰(zhàn)性的問題。—種用以促進(jìn)移除經(jīng)截留氣泡的方式是使用瞄準(zhǔn)于晶片的鍍敷表面處的經(jīng)垂直引導(dǎo)電解液流。此可幫助驅(qū)逐氣泡。如圖IB(情形102)中所描繪，從法向于晶片的鍍敷表面的導(dǎo)管111以足以驅(qū)逐經(jīng)截留氣泡的速度引導(dǎo)鍍敷溶液。如從111發(fā)散的箭頭所指示，所述流的大部分被引導(dǎo)于晶片103的中心處。在所述流遇到晶片的表面時(shí)，其跨越晶片表面轉(zhuǎn)向以將所述氣泡朝向晶片103的側(cè)面推動(dòng)，如虛線箭頭所指示。此不僅幫助移除在浸沒之后即刻產(chǎn)生的氣泡，而且?guī)椭瞥陔婂兤陂g形成或到達(dá)表面的那些氣泡。遺憾的是，此些系統(tǒng)的壓送對(duì)流的徑向不均勻度可導(dǎo)致不均勻的鍍敷分布曲線。這是因?yàn)殡婂兯俾适蔷植苛黧w速度的函數(shù)，且例如圖IB中所描繪的系統(tǒng)的壓送對(duì)流跨越晶片表面引入不均勻速度分布曲線。一種用以解決若干個(gè)上述問題的方式是使用成角度晶片浸沒。也就是說，在沿著垂直路徑(沿著Z軸)將晶片引入到電解液中的同時(shí)，使其相對(duì)于由電解液的表面界定的平面傾斜。圖IC描繪此浸沒情形112，其中使晶片103沿著Z軸浸沒于電解液107中，同時(shí)還使所述晶片相對(duì)于電解液的表面傾斜，在此實(shí)例中，傾斜成角度Θ。使用成角度浸沒，原本將陷獲在晶片表面上的氣泡在浮力的輔助下不再被陷獲，而是可由于晶片傾斜而逃逸到大氣。此外，建立單個(gè)潤(rùn)濕前鋒，因此不存在關(guān)于會(huì)聚潤(rùn)濕前鋒的問題。成角度晶片浸沒更詳細(xì)地描述于由喬納森 里德(Jonathan Reid)等人在2001年5月31日提出申請(qǐng)且標(biāo)題為“用于受控角度晶片浸沒的方法及設(shè)備(Methods and Apparatus for Controlled-AngleWafer Immersion) ”的美國(guó)專利6，551，487中，所述專利以全文引用的方式并入本文中。旋轉(zhuǎn)速度可對(duì)成角度浸沒進(jìn)行補(bǔ)充以減少氣泡形成。另一問題是典型的晶片保持器具有用于通常沿著晶片的外圍保持晶片以及定位及使所述晶片旋轉(zhuǎn)的某一機(jī)構(gòu)及相關(guān)聯(lián)硬件。如圖ID中的橫截面圖150所描繪，當(dāng)使用垂直浸沒路徑時(shí)，晶片保持器170的組件尤其是前緣先于晶片自身與電解液接觸，因?yàn)樗鼍３制鞯闹辽倌骋徊糠执嬖谟诰膱A周之外且從晶片鍍敷表面懸垂。當(dāng)晶片保持器的此前緣撞擊電解液時(shí)，因晶片保持器的在晶片圓周周圍且延伸超出鍍敷表面的所述部分的幾何形狀而陷獲氣泡。某些晶片保持器(舉例來說，上文所描述的蛤殼設(shè)備)經(jīng)成形及經(jīng)配置以使此問題最小化，但所述問題至少在某一程度上仍存在。可使用聲處理來輔助使氣泡破碎,如布萊恩·巴克魯(Bryan Buckalew)等人的標(biāo)題為“晶片浸沒期間的聲波福照(Sonic Irradiation During Wafer I_ersion) ”的美國(guó)專利7，727,863中所描述，所述專利以全文引用的方式并入本文中。在一個(gè)實(shí)施例中，例如在美國(guó)專利7，727，863中所描述的聲處理結(jié)合本文中所描述的方法使用。在一個(gè)實(shí)施例中，至少在晶片與電解液撞擊之后的前50ms (毫秒)期間使用聲處理。在一個(gè)實(shí)施例中，至少在晶片與電解液撞擊之后的前IOOms期間使用聲處理。在一個(gè)實(shí)施例中，至少在晶片與電解液撞擊之后的前150ms期間使用聲處理。在一個(gè)實(shí)施例中，在將整個(gè)晶片浸沒于電解液中期間使用聲處理。
又，由于鍍敷規(guī)范變得進(jìn)一步細(xì)化，例如需要更薄且更高質(zhì)量的經(jīng)鍍敷層，因此空氣截留可成為甚至關(guān)于(舉例來說)成角度晶片浸沒的問題。舉例來說，使用常規(guī)浸沒工藝，在裝載有晶片的傾斜晶片保持器進(jìn)入鍍敷溶液時(shí)，由于晶片下方空氣的不良排出而發(fā)生至少一些空氣截留。在晶片進(jìn)入時(shí)因晶片表面上的空氣截留而對(duì)晶片的不完全初始潤(rùn)濕導(dǎo)致鍍敷添加劑分子在晶片表面上的不良吸附。均勻添加劑吸附的不足及不良的潤(rùn)濕特性引起不良填充行為，從而在晶片的表面上坑蝕出或遺漏掉金屬缺陷。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，新穎的浸沒工藝通過(舉例來說)與結(jié)合常規(guī)浸沒方法使用的成角度浸沒相比進(jìn)一步減少空氣截留的量而在晶片的經(jīng)鍍敷層中導(dǎo)致減小的缺陷率。圖2A到2D描繪概述關(guān)于本文中所描述的浸沒方法所論述的參數(shù)的透視圖。圖2A展示，取決于所使用的設(shè)備，晶片240在進(jìn)入鍍敷浴槽242中的鍍敷電解液244之前必須行進(jìn)線性距離246。圖2B展示晶片240與水平線(平行于電解液表面)傾斜成一角度。已發(fā)現(xiàn)，合意角度介于約I度與約5度之間，在某些實(shí)施例中介于約3度與約5度之間。這些范圍允許如所論述的成角度浸沒的益處，同時(shí)使設(shè)備的占用面積保持為最小值?？稍谘刂诫娊庖旱拇怪避壽E的任何時(shí)間使其傾斜，只要所述晶片在進(jìn)入到電解液中之后即傾斜就可。在水平引入晶片時(shí)，所述晶片的進(jìn)入電解液的前緣形成單個(gè)潤(rùn)濕前鋒而非多個(gè)潤(rùn)濕前鋒。在某些實(shí)施例中，在浸沒協(xié)議期間改變使晶片傾斜的角度。在這些實(shí)施例中，“擺動(dòng)速度”(其為使晶片從水平線傾斜到Θ的速度)可經(jīng)控制以便不形成湍流且因此不會(huì)引入不想要的空氣截留。與在高通過量環(huán)境中的所有事件一樣，如果擺動(dòng)速度太慢，那么通過量受損失，如果擺動(dòng)速度太快，那么可能產(chǎn)生湍流。在一個(gè)實(shí)施例中，晶片的擺動(dòng)速度介于約每秒O. 25度與10度之間。在另一實(shí)施例中，擺動(dòng)速度介于約每秒O. 25度與I. 5度之間。在又一實(shí)施例中，擺動(dòng)速度介于約每秒O. 5度與I度之間。在一個(gè)實(shí)施例中，在浸沒之前建立傾斜角度且在浸沒工藝期間使其保持恒定。本文中所描述的方法包含將晶片水平定位于電解液上方及使所述晶片從水平線傾斜的步驟；可以任何次序執(zhí)行這些步驟，只要晶片在進(jìn)入到電解液中之后即傾斜就可。可在晶片沿著其Z軸軌跡移動(dòng)時(shí)或在沿著Z軸移動(dòng)之前執(zhí)行使晶片傾斜。
在一些實(shí)施例中，在晶片的浸沒期間主動(dòng)地改變傾斜角度。此可導(dǎo)致減少的氣泡截留。可與Z速度變化無關(guān)地或結(jié)合Z速度變化使用主動(dòng)傾斜角度控制以實(shí)現(xiàn)減少的氣泡截留。在一些實(shí)施例中，在晶片與水平線傾斜成第一角度的同時(shí)，晶片的前緣接觸鍍敷溶液；接著將晶片的傾斜增加到第二角度，后面接著減小到(舉例來說)零度角度。在其它實(shí)施例中，在晶片與水平線傾斜成第一角度的同時(shí)，晶片的前緣接觸鍍敷溶液，接著將傾斜角度減小到較小傾斜角度，之后最終將傾斜角度減小到零度。圖2C描繪也可使晶片在浸沒期間旋轉(zhuǎn)。類似于傾斜，可在沿著晶片到電解液的垂直軌跡的任何時(shí)間實(shí)施晶片旋轉(zhuǎn)，只要所述晶片在進(jìn)入到電解液中之后即為旋轉(zhuǎn)的就可。圖2D描繪在正將其浸沒于電解液244中時(shí)傾斜及旋轉(zhuǎn)的晶片240。為了使所述晶片浸沒，在一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)速度針對(duì)200mm直徑的晶片介于約IOrpm與180rpm之間、針對(duì)300mm晶片介于約5rpm與180rpm之間且針對(duì)450mm晶片介于約5rpm與約150rpm之間?？蓪⒉煌男D(zhuǎn)速度用于浸沒(第一旋轉(zhuǎn)速度)與鍍敷(第二旋轉(zhuǎn)速度)以及后鍍敷(其它鍍敷速度)。舉例來說，可在從浴槽取出晶片之后及(舉例來說)在從經(jīng)鍍敷晶片沖洗電解液時(shí)使晶片以特定速度自旋以從所述晶片回收電解液。這些硬件連同用于執(zhí)行成角度浸沒方法 的示范性硬件更詳細(xì)地描述于美國(guó)專利6，551，487 (上文所引用)中。圖3是常規(guī)成角度浸沒協(xié)議的曲線圖，其中垂直軌跡速度“Z速度”為y軸，且晶片保持器位置沿著X軸表示。在X軸上，晶片保持器位置是相對(duì)于電解液表面來報(bào)告的，其中正距離(以毫米為單位)為電解液上方的位置，O為電解液表面，且負(fù)距離為電解液的表面下方的位置。此分布曲線反映使用蛤殼晶片保持器的晶片浸沒，所述蛤殼晶片保持器具有沿著晶片的外圍的某一相關(guān)聯(lián)硬件，所述硬件先于晶片自身與電解液接觸。在圖3中的浸沒協(xié)議中，假設(shè)晶片已從水平線傾斜且在浸沒期間保持成所述角度，使所述晶片從電解液上方的擱置位置沿著Z軸朝向電解液移動(dòng)。在此實(shí)例中，還使所述晶片在浸沒期間旋轉(zhuǎn)。晶片保持器從鍍敷溶液的表面上方的進(jìn)入位置開始且在其位于電解液的表面上方并朝向電解液移動(dòng)的同時(shí)加速到(舉例來說)在70mm/s到110mm/S的范圍中的恒定Z速度。所述晶片以此Z速度撞擊溶液，且在晶片浸沒的大部分期間Z速度保持恒定，直到最終(鍍敷)位置上方約4mm到7mm處，其中晶片保持器開始減速且停止在鍍敷位置處。此浸沒Z速度分布曲線呈現(xiàn)梯形的近似形狀且有時(shí)稱為“梯形” Z速度曲線。在圖3的實(shí)例中，晶片保持器的前緣在距電解液表面40mm處開始。使所述晶片沿著Z軸朝向電解液加速直到其在距電解液表面約30mm的距離處達(dá)到約100mm/S的速度。Z速度接著保持恒定為約lOOmm/s，直到晶片保持器的前緣觸及電解液(在x軸上為0，由虛線300指示)。此后不久，晶片自身的前緣觸及電解液(在X軸上約_2mm處，由虛線305指示)。在X軸上約-IOmm處，晶片的約一半浸沒于電解液中。在X軸上約-15mm處，晶片完全浸沒于電解液中(由虛線310指示)。就在此點(diǎn)之前，使Z速度從在浸沒的大部分期間使用的lOOmm/s減速。在約-16mm處晶片保持器的后緣完全浸沒(由虛線320指示)。使所述減速繼續(xù)直到晶片保持器的前緣在電解液的表面下方約18mm處(在X軸上為-18mm)；此為典型的鍍敷深度。存在與梯形Z速度浸沒協(xié)議相關(guān)聯(lián)的一些問題。圖4展示使用梯形Z速度分布曲線的晶片浸沒工藝400的橫截面圖。晶片保持器420保持晶片415。使晶片415旋轉(zhuǎn)且沿著Z軸軌跡浸沒到保持于鍍敷浴槽405中的電解液410中，如關(guān)于圖3所描述。此圖表示其中晶片約一半浸沒于電解液中的時(shí)間快照。所述相關(guān)聯(lián)問題可分支成兩個(gè)主要問題。第一問題是晶片撞擊溶液的Z速度并不確保充分移除晶片邊緣處的經(jīng)陷獲空氣，此可引起晶片的前側(cè)處的不完全潤(rùn)濕，從而(最終)導(dǎo)致凹坑缺陷。晶片保持器對(duì)電解液的表面的撞擊導(dǎo)致在晶片邊緣處所陷獲的氣囊上的剪應(yīng)力及法向(于電解液表面)應(yīng)力積聚。此外，晶片保持器的延伸超出晶片的圓周及(舉例來說)沿Z方向超出晶片鍍敷表面的部分可增強(qiáng)空氣截留。與電解液表面的撞擊致使氣囊中的壓力顯著增加。如果撞擊速度不充足，那么氣囊可保持在原位或破碎成較小氣囊，從而引起晶片表面的不良潤(rùn)濕。已發(fā)現(xiàn)，在撞擊時(shí)需要約120mm/s到約300mm/s的范圍中的最小Z速度以致使足夠壓力積聚吹掃所述氣囊。如圖4中所描繪，當(dāng)晶片保持器撞擊電解液表面時(shí)，經(jīng)排出電解液(例如)在鍍敷池405中的堰壩上方溢出(如425所指示)，同時(shí)晶片鍍敷表面下方的電解液形成潤(rùn)濕波浪前鋒，所述潤(rùn)濕波浪前鋒沿著晶片的表面?zhèn)鞑?，如圖4中的水平虛線箭頭所指示。圖4中還描繪潤(rùn)濕波浪前鋒的前緣430。

關(guān)于當(dāng)前梯形分布曲線的第二問題是孤立的潤(rùn)濕波浪前鋒的形成及在其沿著電解液的表面與晶片鍍敷表面之間的界面橫移時(shí)的最終破碎。此類似于海灘上的波浪達(dá)到波峰且接著因足以繼續(xù)使所述波浪傳播的能量的損耗而使涌浪的撞擊力度減弱(崩塌)。此波浪崩塌導(dǎo)致電解液中的大量氣泡形成，轉(zhuǎn)而粘附到晶片表面的氣泡導(dǎo)致空隙且遺漏掉金屬缺陷。因此，在梯形分布曲線中晶片浸沒的大部分中的恒定Z速度總是引起晶片浸沒的第一周期中的波浪積聚及浸沒的后部分中的波浪崩塌。盡管不希望受理論約束，但相信潤(rùn)濕波浪前鋒傾向于在波浪速度不緊密匹配下面的體溶液的速度時(shí)破碎，所述潤(rùn)濕波浪前鋒在所述體溶液上傳播。波浪在波浪速度與體溶液速度之間的差大于截止值時(shí)崩塌，所述截止值取決于液體性質(zhì)及容納鍍敷溶液的池的幾何形狀。因此，已發(fā)現(xiàn)，需要晶片浸沒期間的可變速度晶片進(jìn)入分布曲線來控制波浪形成及傳播以防止波浪前鋒崩塌。方法本文中描述使晶片浸沒到鍍敷浴槽的電解液中的方法。一般來說，本文中所描述的方法包含將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面；(b)使所述晶片傾斜成一角度使得所述晶片的所述平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面 '及(c)使所述晶片移動(dòng)到所述電解液中，以便在所述晶片的整個(gè)浸沒中維持電解液潤(rùn)濕波浪前鋒。在一個(gè)實(shí)施例中，使所述晶片傾斜成5度或小于5度的角度。在一個(gè)實(shí)施例中，使所述晶片傾斜成介于約I度與約5度之間的角度。在一個(gè)實(shí)施例中，使所述晶片傾斜成介于約3度與5度之間的角度。在更特定實(shí)施例中，方法包含以足以使晶片表面上進(jìn)入所述電解液的前緣附近的空氣截留最小化的速度(加速、恒定或減速)將所述晶片引入到所述電解液中。使晶片Z速度以足以維持潤(rùn)濕波浪前鋒(即，在浸沒期間使波浪不崩塌)的速率減速。在使晶片的第一部分浸沒之后，在第二速度處停止減速，再次實(shí)施加速，以便使波浪前鋒不崩塌。使加速維持到第三速度且再次在Z速度分布曲線的最終部分上使用到停止的減速。最終減速用于使晶片的后部分浸沒時(shí)的氣泡形成最小化，由于正在使晶片的逐漸更小的面積浸沒且因此潤(rùn)濕波浪前鋒在其跨越此逐漸更小的面積朝向完全浸沒傳播時(shí)更受控制。在達(dá)到第三速度與到停止的減速期間之間的某一點(diǎn)處使所述晶片完全浸沒。
圖5A描述用于執(zhí)行此浸沒的方法500的方面。假設(shè)將晶片適當(dāng)?shù)囟ㄎ挥陔娊庖荷戏角沂顾鼍谶M(jìn)入到電解液中之前傾斜，使晶片沿著Z軸軌跡以第一速度朝向電解液移動(dòng)，參見505。也可如本文中所描述使所述晶片旋轉(zhuǎn)。一旦達(dá)到第一(Z)速度，就接著使晶片從第一速度減速到第二(Z)速度,參見510。晶片的前緣以第一速度或在到第二速度的減速期間進(jìn)入電解液，同時(shí)任選地使晶片在進(jìn)入期間旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一速度介于約120mm/s與約300mm/s之間，在另一實(shí)施例中，介于約120mm/s與約175mm/s之間，在又一實(shí)施例中，介于約120mm/s與約160mm/s之間。在一些實(shí)施例中，使用介于約200mm/s到300mm/s之間的高速度。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)晶片以第一速度進(jìn)入電解液時(shí)，在晶片的前緣與電解液的表面接觸時(shí)開始使Z速度保持恒定達(dá)介于約IOms與約80ms之間的時(shí)間，在一個(gè)實(shí)施例中，在到第二速度的減速之前保持第一速度達(dá)約50ms。在一個(gè)實(shí)施例中，晶片的前緣在從第一速度到第二速度的減速期間進(jìn)入電解液。在一個(gè)實(shí)施例中，第二速度介于約40mm/s與約IlOmm/s之間,在另一實(shí)施例中，介于約50mm/s與約70mm/s之間,在又一實(shí)施例中，介于約55mm/s與約65mm/s之間。在晶片的前緣進(jìn)入到電解液中之后，即刻使晶片的第一部分浸沒。在一個(gè)實(shí)施例中，使從第一速度到第二速度的減速繼續(xù)直到晶片的介于約25%與約75%之間的平面鍍敷表面浸沒于電解液中，在另一實(shí)施例中，使所述減速繼續(xù)直到約50%的晶片鍍敷表面浸沒。 在達(dá)到第二速度之后，可存在其中Z速度保持在第二速度的時(shí)間周期。在一個(gè)實(shí)施例中，使第二 Z速度保持恒定達(dá)介于約50ms與約120ms之間的時(shí)間，在一個(gè)實(shí)施例中，達(dá)約100ms。在一個(gè)實(shí)施例中，不保持在第二速度，即，一旦達(dá)到第二速度,就使Z速度加速到第三速度，參見515。在一個(gè)實(shí)施例中,第三速度小于第一速度。在一個(gè)實(shí)施例中，第三速度介于約100mm/s與約140mm/s之間，在另一實(shí)施例中，介于約120mm/s與約140mm/s之間，在另一實(shí)施例中，介于約130mm/s與約140mm/s之間。在一個(gè)實(shí)施例中，在從第二速度到第三速度的加速期間，使晶片的實(shí)質(zhì)部分浸沒于電解液中。出于本發(fā)明的目的，晶片的“實(shí)質(zhì)部分”意指晶片鍍敷表面的包含在從第一速度到第二速度的減速期間浸沒的前述第一部分及晶片表面的在從第二速度到第三速度的加速期間浸沒的第二部分的總面積，其高達(dá)且包含介于約75%與約95%之間的晶片鍍敷表面。在達(dá)到第三(Z)速度之后，使Z速度從第三速度減速到停止，參見520。晶片的平面鍍敷表面以第三速度或在從第三速度到停止的減速期間完全浸沒于電解液中。在一個(gè)實(shí)施例中，在從第三速度到停止的減速期間使晶片的平面鍍敷表面完全浸沒于電解液中。在晶片完全浸沒于電解液中之后，方法500完成。在某些實(shí)施例中，在鍍敷期間使晶片浸沒到介于約15mm與約35mm之間、在另一實(shí)施例中介于約15mm與約20mm之間、在另一實(shí)施例中介于約16_與約18_之間的深度。如所提及，可任選地將晶片的旋轉(zhuǎn)速度從在浸沒期間使用的速度改變?yōu)橛糜陔婂兊母m合速率。舉例來說，浸沒總時(shí)間可為重要的，因?yàn)樵诮]期間晶片的一部分暴露于電解液且另一部分不暴露于電解液。取決于鍍敷條件、籽晶層的厚度等，盡快地使晶片浸沒可為重要的。此必須與減少空氣截留的需要加以平衡。在一個(gè)實(shí)施例中，浸沒的總時(shí)間(從晶片的前緣進(jìn)入電解液的時(shí)間直到晶片完全浸沒于電解液中)小于300毫秒，在另一實(shí)施例中，小于250毫秒，在又一實(shí)施例中，小于200毫秒。在一個(gè)實(shí)施例中，加速速率與減速速率為相當(dāng)?shù)摹Ｔ谝粋€(gè)實(shí)施例中，加速速率及減速速率的范圍各自無關(guān)，介于約O. lm/s2與約7. 5m/S2之間,在另一實(shí)施例中，介于約I. 5m/s2與約6m/s2之間,在又一實(shí)施例中，介于約2. 5m/s2與約4m/s2之間。圖5B描述浸沒協(xié)議的一個(gè)實(shí)施例的工藝流程501，其使用主動(dòng)傾斜角度控制來減少氣泡截留。此協(xié)議可與圖5A中所描繪的工藝組合，且還可(例如)與常規(guī)Z速度分布曲線獨(dú)立地使用。在圖5B中所描繪的實(shí)施例中，所述工藝通過使晶片傾斜成第一角度而在535中開始，且在操作540中，在使所述晶片傾斜成第一角度的同時(shí)且任選地使晶片旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使鍍敷溶液與晶片的前緣接觸。接下來，在操作545中，在正使晶片浸沒的同時(shí)將傾斜角度增加到第二角度，之后減小傾斜角度，通常減小到零度，如操作550中所展示。如已提及，此序列可與圖5A中所描繪的工藝序列組合。舉例來說，傾斜角度的增加可在第一、第二或第三Z速度中的任一者時(shí)發(fā)生。在一些實(shí)施例中，在將傾斜角度減小到零之前，傾斜角度介于約I度到5度之間。在一個(gè)特定說明性實(shí)例中，首先將晶片傾斜到1.4度，且在將晶片傾斜到I. 4度的同時(shí)，晶片的前緣接觸鍍敷溶液。在此時(shí)間期間，Z速度可為第一速度，或可將晶片減速到第二速度。接下來，將傾斜增加到4度，且可將Z速度加速到第三速度。且最終，將晶片傾斜減小到零，且使晶片成水平定向。在其它實(shí)施例中，圖5B中所描繪的工藝與常規(guī)梯形Z速度分布曲線一起使用。在此些實(shí)施例中，已展示減小氣泡截留。在一些實(shí)·施例中，在晶片以第一角度接觸電鍍?nèi)芤褐笄以谧罱K將傾斜角度減小到零度之前，將晶片的傾斜角度減小到較小傾斜角度(零傾斜)。圖6是如圖5A中所描繪的工藝中所描述的浸沒方法的曲線圖。如同在圖3中，y軸描繪晶片保持器Z速度，且X軸描繪相對(duì)于電解液表面的晶片保持器位置。在此實(shí)例中也使用蛤殼晶片保持器。將關(guān)于圖3所描述的常規(guī)梯形Z速度分布曲線疊加到圖6上以進(jìn)行比較。在此實(shí)例中，假設(shè)使晶片傾斜成如所描述的角度，(蛤殼)晶片保持器的前緣在距電解液表面約30_的位置處開始。使晶片沿著Z軸朝向電解液移動(dòng),從而加速到約150mm/S。在此第一速度下，晶片保持器接觸電解液(由虛線600指示)表面，且從第一速度到第二速度(在此實(shí)例中為約60mm/s)的減速開始。晶片的前緣在約_2_處觸及電解液(由虛線605指示)。在此實(shí)例中，在第一減速階段期間，晶片的約一半被浸沒。在一個(gè)實(shí)施例中，晶片的約一半被浸沒與達(dá)到第二速度的時(shí)間點(diǎn)是同時(shí)的。一旦達(dá)到第二速度，就再一次將晶片的Z速度從第二速度加速到第三速度(在此實(shí)例中，為約130mm/s)。在此加速階段期間，晶片的剩余未浸沒部分除一小部分外全都被浸沒。在達(dá)到第三速度之后，即刻開始減速階段，且在約所述時(shí)間，晶片鍍敷表面完全被浸沒而晶片保持器的一小部分保持被浸沒(由虛線610指示)。在從第三速度到停止的此最終減速期間，晶片保持器的最終部分被浸沒(由虛線620指示)。使Z運(yùn)動(dòng)繼續(xù)直到晶片到達(dá)電解液表面下方所要鍍敷深度，在此實(shí)例中，為約18mm (在曲線圖上為-18mm)。圖7是使用如本文中所描述的浸沒方法的成角度浸沒的橫截面圖。圖7類似于圖4，然而，在圖7中，所描繪的浸沒700采用如本文中所描述的發(fā)明性Z速度分布曲線。在此描繪中，電解液潤(rùn)濕波浪前鋒705為穩(wěn)定的且不像常規(guī)浸沒方法一樣崩塌。一個(gè)實(shí)施例是一種使晶片浸沒到鍍敷浴槽的電解液中的方法，所述方法包含(a)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面；(b)使所述晶片傾斜成介于約I度與約5度之間的角度，使得所述晶片的平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的表面界定的平面；(c)使所述晶片沿著法向于所述晶片的平面鍍敷表面且穿過所述晶片的中心的軸旋轉(zhuǎn)；(d)使所述晶片沿著大致法向于由所述電解液的表面界定的平面的軌跡朝向所述電解液以介于約120mm/s與約300mm/s之間的第一速度移動(dòng)；(e)使所述晶片減速到介于約40mm/s與約80mm/s之間的第二速度，所述晶片的前緣以所述第一速度或在從所述第一速度到所述第二速度的減速期間進(jìn)入所述電解液；且其中介于約40%與約60%之間的所述平面鍍敷表面在從所述第一速度到所述第二速度的減速期間被浸沒；(f)使所述晶片從所述第二速度加速到介于約100mm/s與約140mm/s之間的第三速度,其中使所述加速繼續(xù)直到所述晶片的至少約75%的所述平面鍍敷表面浸沒于所述電解液中 '及(g)從所述第三速度減速到在第二高度處停止；其中所述晶片的平面鍍敷表面以所述第三速度或在從所述第三速度到所述停止的減速期間完全浸沒于所述電解液中。在一個(gè)實(shí)施例中，使從所述第一速度到所述第二速度的減速繼續(xù)直到所述晶片的約50%的平面鍍敷表面浸沒于所述電解液中。在一個(gè)實(shí)施例中，所述晶片的所述前緣在到所述第二速度的減速期間進(jìn)入所述電解液。在另一實(shí)施例中，所述第三速度小于所述第一速度。在一個(gè)實(shí)施例中，(c)包含針對(duì)200mm晶片介于約IOrpm與180rpm之間、針對(duì)300mm晶片介于約5rpm與180rpm之間且針對(duì)450mm晶片介于約5rpm與150rpm之間的旋轉(zhuǎn)速度。在一個(gè)實(shí)施例中，在從第三速度到停止的減速期間完全浸沒于所述電解液中。在一個(gè)實(shí)施例中，從所述晶片的前緣進(jìn)入所述電解液的時(shí)間直到所述晶片完 全浸沒于所述電解液中的浸沒總時(shí)間小于300毫秒?！獋€(gè)實(shí)施例是一種使晶片浸沒到鍍敷溶液中的方法，所述方法包含(a)在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜的同時(shí)，使所述晶片的前緣以第一平移速度與所述鍍敷溶液接觸，后面接著；(b)在所述晶片部分地浸沒于所述鍍敷溶液中的同時(shí)，將所述晶片減慢到第二平移速度；及接著(C)在所述晶片完全浸沒于所述鍍敷溶液中之前將所述晶片加快到第
三速度。另一實(shí)施例是一種使晶片浸沒到鍍敷溶液中的方法，所述方法包含在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜的同時(shí)，使所述晶片的前緣沿朝向所述鍍敷溶液的方向以至少約120mm/s的第一平移速度與鍍敷溶液接觸。本文中所描述的方法管理朝向電解液中的晶片進(jìn)入以便減少因晶片及/或晶片保持器的初始撞擊所致的空氣截留，且以使得在所述晶片的整個(gè)浸沒中維持電解液潤(rùn)濕波浪前鋒從而也使空氣截留最小化(也就是說，波浪前鋒在跨越晶片鍍敷表面?zhèn)鞑テ陂g不崩塌)的方式使所述晶片移動(dòng)。設(shè)備本發(fā)明的另一方面是一種經(jīng)配置以實(shí)現(xiàn)本文中所描述的方法的設(shè)備。一適合設(shè)備包含根據(jù)本發(fā)明用于實(shí)現(xiàn)工藝操作的硬件及具有用于控制工藝操作的指令的系統(tǒng)控制器。用于執(zhí)行本文中所描述的方法的適合設(shè)備應(yīng)提供處于適于所描述實(shí)施例的速度、角度、旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)速度、加速度及減速度的晶片移動(dòng)。優(yōu)選地，此設(shè)備的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件可提供范圍寬廣的晶片保持器旋轉(zhuǎn)速度及Z速度(恒定或不恒定)，以便在300毫秒內(nèi)從晶片的前緣與電解液交會(huì)的時(shí)間直到晶片完全浸沒使晶片以所描述的傾斜角度浸沒。在一個(gè)實(shí)施例中，晶片保持器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可使晶片以介于約Irpm與約600rpm之間的速度旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，用于使晶片保持器沿著Z軸移動(dòng)的致動(dòng)器提供處于介于O與約300毫米/秒之間的速度的線性雙向移動(dòng)。晶片保持器也必須能夠如所描述使晶片傾斜。雖然可使用其它晶片保持器組件來實(shí)施本文中所描述的方法，但晶片保持器的良好實(shí)例為如在美國(guó)專利6，156，167及6，139，712中所描述的蛤殼設(shè)備。如果使用蛤殼作為設(shè)備的晶片保持器組件，那么其它組件包含用于所述蛤殼的定位元件，因?yàn)樗龈驓ぞ哂斜匦璧碾娪|點(diǎn)、保持與旋轉(zhuǎn)組件等。—個(gè)實(shí)施例是一種鍍敷設(shè)備，其包含(a)晶片保持器，其經(jīng)配置以使晶片在浸沒到鍍敷溶液中期間從水平線傾斜；(b)室，其用于保持所述鍍敷溶液 '及(C)控制器，其經(jīng)配置或經(jīng)設(shè)計(jì)以在傾斜的晶片進(jìn)入所述鍍敷溶液時(shí)沿朝向所述溶液的方向以至少約120mm/s的速度遞送所述晶片。在一個(gè)實(shí)施例中，所述晶片速度介于約140mm/s與300mm/s之間。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)晶片前緣接觸所述鍍敷溶液時(shí)，所述晶片速度為至少約120mm/s。舉例來說，所述晶片保持器可為來自加利福尼亞州圣何塞的諾發(fā)系統(tǒng)公司的蛤殼晶片保持器。舉例來說，所述控制器可為經(jīng)修改以適合本文中所描述的方法的需要的市售控制器。此些控制器的一個(gè)實(shí)例為加利福尼亞州托倫斯的IAI美國(guó)公司(IAI America, Inc. of Torrance,California)出售的那些控制器。
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—個(gè)實(shí)施例為一種鍍敷設(shè)備，其包含(a)晶片保持器，其經(jīng)配置以使晶片在浸沒到鍍敷溶液中期間從水平線傾斜；(b)室，其用于保持所述鍍敷溶液 '及(C)控制器，其經(jīng)配置或經(jīng)設(shè)計(jì)以在使傾斜的晶片浸沒于所述鍍敷溶液中時(shí)沿朝向所述溶液的方向以可變速度遞送所述晶片。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器經(jīng)設(shè)計(jì)或經(jīng)配置使得傾斜的晶片前緣最初以第一速度接觸所述鍍敷溶液，且接著所述晶片在其部分地浸沒于所述鍍敷溶液中的同時(shí)減慢到第二速度，且最終在所述晶片完全浸沒之前所述晶片加快到第三速度。一個(gè)實(shí)施例為一種鍍敷設(shè)備，其包含(a)晶片保持器，其經(jīng)配置以使晶片在浸沒到鍍敷溶液中期間從水平線傾斜；(b)室，其用于保持所述鍍敷溶液 '及(C)控制器，其具有用于以下各項(xiàng)的程序指令使所述晶片傾斜成第一角度，后面接著在使所述晶片傾斜成所述第一角度的同時(shí)，使所述晶片的前緣與所述鍍敷溶液接觸；將所述傾斜角度增加到第二角度，及接著將所述傾斜角度減小到零。本發(fā)明的實(shí)施例可采用涉及存儲(chǔ)于一個(gè)或一個(gè)以上計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中或者經(jīng)由一個(gè)或一個(gè)以上計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的各種過程。本文中所描述的實(shí)施例還涉及用于執(zhí)行這些操作的設(shè)備、此些計(jì)算機(jī)及微控制器?？刹捎眠@些設(shè)備及過程來控制所描述方法及經(jīng)設(shè)計(jì)以實(shí)施所述方法的設(shè)備的晶片定位參數(shù)?？舍槍?duì)所需用途來專門地構(gòu)造控制設(shè)備，或者其可為通用計(jì)算機(jī)，所述通用計(jì)算機(jī)由存儲(chǔ)于所述計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程序及/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇性地激活或重新配置。本文中所呈現(xiàn)的過程并不與任何特定計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備內(nèi)在地相關(guān)。特定來說，各種通用機(jī)器可與根據(jù)本文中的教示內(nèi)容編寫的程序一起使用，或者可較方便地構(gòu)造更專門化的設(shè)備來執(zhí)行及/或控制所需的方法步驟。圖案化方法/設(shè)備本文中所描述的設(shè)備/工藝可結(jié)合光刻圖案化工具或工藝使用，(舉例來說)以制作或制造半導(dǎo)體裝置、顯示器、LED、光伏面板等。通常，(雖然不必)此些工具/工藝將在常見制作設(shè)施中一起使用或進(jìn)行。對(duì)膜的光刻圖案化通常包括以下步驟中的一些或所有步驟，每一步驟借助若干個(gè)可能的工具來實(shí)現(xiàn)(I)使用旋涂或噴涂工具在工件(即，襯底)上施加光致抗蝕劑；(2)使用熱板或爐子或UV固化工具來使光致抗蝕劑固化；(3)借助工具(例如，晶片步進(jìn)器)來將所述光致抗蝕劑暴露于可見、UV或X射線光；(4)使所述抗蝕劑顯影以便使用工具(例如，濕蝕刻槽)來選擇性地移除抗蝕劑并借此對(duì)其進(jìn)行圖案化；(5)通過使用干式或等離子輔助蝕刻工具來將抗蝕劑圖案轉(zhuǎn)移到下伏膜或工件中 '及(6)使用工具(例如，RF或微波等離子抗蝕劑剝離劑)來移除所述抗蝕劑。在一個(gè)實(shí)施例中，光刻工具對(duì)晶片進(jìn)行圖案化以界定使用銅電沉積工具填充的通孔及溝槽。使用本文中的方法使(舉例來說)具有銅籽晶層的晶片浸沒到電解液浴槽中并用(舉例來說)銅填充所述晶片上的特征。此外，所述方法包含上文所描述的一個(gè)或一個(gè)以上步驟(I)到(6)。實(shí)例通過參考既定為示范性的以下實(shí)例來進(jìn)一步理解本發(fā)明。本發(fā)明在范圍上并不限于既定僅作為對(duì)本發(fā)明的方面的說明的例示實(shí)施例。在功能上等效的任何方法均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)前文描述及附圖將明了除本文中所述以外的本發(fā)明的各種修改。此外，此些修改歸屬于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，舉例來說，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，雖然當(dāng)前不可用，但某些材料將變得可用作本文中所描述的材料的等效形式及/或替代方案。
實(shí)例I使用使晶片浸沒到鍍敷溶液中的本文中所述方法并使用蛤殼(前述)晶片保持器研究了晶片潤(rùn)濕行為。在這些研究中使用了 300mm晶片。使用常規(guī)梯形Z速度分布曲線(舉例來說，如關(guān)于圖3及4所描述)且還使用根據(jù)本文中所描述實(shí)施例的方法(舉例來說，如關(guān)于圖6及7所描述)使晶片浸沒于電解液中。如所描述，使晶片傾斜、旋轉(zhuǎn)并接著浸沒。接著將由常規(guī)浸沒與經(jīng)改進(jìn)浸沒產(chǎn)生的晶片表面質(zhì)量進(jìn)行比較。使用梯形Z速度浸沒而浸沒的晶片展示相對(duì)于使用經(jīng)改進(jìn)方法浸沒的晶片空氣截留及潤(rùn)濕波浪前鋒崩塌增加的證據(jù)。使用常規(guī)梯形Z速度浸沒而浸沒的晶片在鍍敷表面上具有高得多的水平的未潤(rùn)濕區(qū)。圖8是當(dāng)使用常規(guī)梯形Z速度浸沒時(shí)在晶片最初進(jìn)入到電解液中時(shí)晶片鍍敷表面上在一時(shí)間快照處的潤(rùn)濕前鋒傳播(左側(cè))以及晶片鍍敷表面的后半部上在稍后時(shí)間快照處的同一潤(rùn)濕前鋒傳播(右側(cè))的表示。在圖8中，潤(rùn)濕波浪前鋒傳播的方向由從晶片表面的左上側(cè)(按所繪制)朝向晶片表面的右下側(cè)的虛線箭頭指示。在此實(shí)例中，晶片保持器/晶片以100mm/s (恒定速度)進(jìn)入電解液。接觸線800a指示其中電解液與晶片交會(huì)的潤(rùn)濕前鋒。晶片的在線800a的左側(cè)的部分為晶片的在與電解液撞擊之后即刻浸沒的部分。在其中晶片撞擊電解液的區(qū)域805中，觀察到空氣截留及不良潤(rùn)濕的證據(jù)。舉例來說，在浸沒之后未潤(rùn)濕區(qū)805仍保持在晶片上。可(舉例來說)通過使晶片轉(zhuǎn)位并追蹤哪一部分首先撞擊電解液來確定撞擊區(qū)。此外，晶片的表面上的未潤(rùn)濕區(qū)(浸沒后)為在浸沒期間隨著潤(rùn)濕波浪前鋒800a移動(dòng)的氣泡810的證據(jù)。由于速度維持在大致恒定的100mm/s，因此潤(rùn)濕前鋒積聚且最終崩塌(如800b所指示)，從而形成由波浪前鋒向?qū)γ?一些保持在晶片表面后面)運(yùn)載的大量氣泡。圖9是當(dāng)使用如本文中所描述的經(jīng)改進(jìn)Z速度浸沒方法時(shí)在晶片最初進(jìn)入到電解液中時(shí)晶片鍍敷表面上在一時(shí)間快照處的潤(rùn)濕前鋒傳播(左側(cè))以及晶片鍍敷表面的后半部上在稍后時(shí)間快照處的同一潤(rùn)濕前鋒傳播(右側(cè))的表示。在此實(shí)例中，晶片保持器/晶片以150mm/s (在此實(shí)例中，在減速的同時(shí))進(jìn)入電解液。如在潤(rùn)濕線900a左側(cè)的撞擊區(qū)中非常少的未潤(rùn)濕區(qū)所證實(shí)，使用這些方法使空氣截留最小化。此外，如跨越整個(gè)鍍敷表面很少的未潤(rùn)濕區(qū)(浸沒后)所證實(shí)，潤(rùn)濕前鋒905在其跨越晶片表面?zhèn)鞑r(shí)隨之運(yùn)載甚少(如果有的話)氣泡。這些測(cè)試展示較高初始進(jìn)入速度減小空氣截留且改進(jìn)潤(rùn)濕。在此實(shí)例中，在晶片以150mm/s進(jìn)入到電解液中之后，直到在晶片的約一半浸沒到溶液中時(shí)的點(diǎn)將Z速度逐漸減低到約60mm/s。如所描述的減速導(dǎo)致波浪前鋒積聚的逐漸減少，使得潤(rùn)濕前鋒維持呈穩(wěn)定形式且不會(huì)崩塌。由于晶片保持器的浸沒到溶液中的體積大概增加垂直排量的平方，因此遠(yuǎn)超出晶片浸沒的第一半部來進(jìn)一步減小Z速度不阻止最終的波浪破碎。不過，波浪破碎的強(qiáng)度與如圖8中所展示的典型梯形分布曲線相比仍然較低。然而，當(dāng)使Z速度在達(dá)到第二速度(Z速度曲線上的局部速度最小值，例如，如同在圖6中)之后加速時(shí)(舉例來說，在晶片的第二半部的浸沒期間)，避免了波浪前鋒崩塌。此由900b描繪。相信，在晶片的后部分的浸沒期間的Z速度加速增加在體溶液中橫移的潤(rùn)濕波浪前鋒下面的鍍敷溶液的體速度且借此使體溶液速度與波浪速度之間的足以避免波浪前鋒崩塌的差最小化。圖9展示波浪前鋒900b展現(xiàn)跨越晶片少得多的氣泡形成及起泡。這些結(jié)果由在如上文所描述的浸沒之后執(zhí)行的實(shí)際電鍍研究支持。在實(shí)例2中描述這些電鍍研究。 實(shí)例2圖10是展示在使用本文中所描述的方法時(shí)與梯形Z速度浸沒分布曲線相比經(jīng)改進(jìn)的晶片膜質(zhì)量的曲線圖。在工具上使用若干個(gè)經(jīng)圖案化晶片執(zhí)行電鍍，所述晶片是使用常規(guī)梯形Z速度分布曲線(在圖10中標(biāo)示為“100Z/梯形”)與根據(jù)本文中所描述的實(shí)施例的那些分布曲線(在圖10中標(biāo)示為“XL進(jìn)入”)兩者浸沒的。以度量衡工具中的邊際空隙(MV)的數(shù)目的計(jì)數(shù)反映與氣泡及不良潤(rùn)濕有關(guān)的缺陷計(jì)數(shù)。邊際空隙計(jì)數(shù)從使用常規(guī)梯形Z速度分布曲線(100mm/S)的超過19個(gè)計(jì)數(shù)減少(平均為O. 55的量)到針對(duì)根據(jù)關(guān)于圖6所描述的Z速度分布曲線的少于一個(gè)計(jì)數(shù)。盡管已根據(jù)幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不應(yīng)限于上文所呈現(xiàn)的細(xì)節(jié)。可采用對(duì)上述優(yōu)選實(shí)施例的許多變化形式。因此，應(yīng)參考以上權(quán)利要求書來廣泛地解釋本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種使晶片浸沒到鍍敷浴槽的電解液中的方法，所述方法包括 (a)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面； (b)使所述晶片傾斜成一角度使得所述晶片的所述平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面； (c)使所述晶片沿著大致法向于由所述電解液的所述表面界定的所述平面的軌跡朝向所述電解液以第一速度移動(dòng)； (d)從所述第一速度減速到第二速度，所述晶片的前緣以所述第一速度或在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液； (e)使所述晶片從所述第二速度加速到第三速度，其中使所述加速繼續(xù)直到所述晶片的所述平面鍍敷表面的實(shí)質(zhì)部分浸沒于所述電解液中；及 (f)使所述晶片從所述第三速度減速到在第二高度處停止；其中所述晶片的所述平面鍍敷表面以所述第三速度或在從所述第三速度到所述停止的所述減速期間完全浸沒于所述電解液中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)一步包括使所述晶片沿著法向于所述晶片的所述平面鍍敷表面且穿過所述晶片的中心的軸以第一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中使從所述第一速度到所述第二速度的所述減速繼續(xù)直到所述晶片的介于約25%與約75%之間的所述平面鍍敷表面浸沒于所述電解液中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中使從所述第一速度到所述第二速度的所述減速繼續(xù)直到所述晶片的約50%的所述平面鍍敷表面浸沒于所述電解液中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述晶片的所述前緣在到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一速度介于約120mm/s與約300mm/s之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一速度介于約120mm/s與約175mm/s之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第一速度介于約120mm/s與約160mm/s之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中所述第二速度介于約40mm/s與約110mm/s之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中所述第二速度介于約50mm/s與約70mm/s之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其中所述第二速度介于約55mm/s與約65mm/s之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第三速度小于所述第一速度。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述第三速度介于約100mm/s與約140mm/s之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述第三速度介于約120mm/s與約140mm/s之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述第三速度介于約130mm/s與約140mm/s之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中使所述晶片傾斜成5度或小于5度的角度。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中使所述晶片傾斜成介于約3度與約5度之間的角度。
18.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中所述第一旋轉(zhuǎn)速度針對(duì)200mm晶片介于約IOrpm與180rpm之間、針對(duì)300mm晶片介于約5rpm與180rpm之間，且針對(duì)450mm晶片介于約5rpm與150rpm之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述晶片在從所述第三速度到所述停止的減速期間完全浸沒于所述電解液中。
20.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中使所述晶片在浸沒于所述電解液中之后以第二旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中從所述晶片的所述前緣進(jìn)入所述電解液的時(shí)間直到所述晶片完全浸沒于所述電解液中的浸沒總時(shí)間小于200毫秒。
22.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述第二高度在所述電解液的所述表面下方介于 約15mm與約25mm之間處。
23.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述晶片的浸沒期間改變所述晶片傾斜的角度。
24.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述傾斜的晶片最初接觸所述電解液之后增加所述晶片傾斜的所述角度。
25.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)一步包括在所述傾斜的晶片最初接觸所述電解液之后將所述晶片傾斜的所述角度減小到大于O度但小于5度的角度。
26.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟 向工件施加光致抗蝕劑； 將所述光致抗蝕劑暴露于光； 圖案化所述抗蝕劑并將圖案轉(zhuǎn)移到所述工件； 及從所述工件選擇性地移除所述光致抗蝕劑。
27.一種使晶片浸沒到鍍敷浴槽的電解液中的方法，所述方法包括 (a)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面； (b)使所述晶片傾斜成一角度使得所述晶片的所述平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面；及 (c)使所述晶片移動(dòng)到所述電解液中，以便在所述晶片的整個(gè)浸沒期間維持電解液潤(rùn)濕波浪前鋒。
28.一種使晶片浸沒到鍍敷浴槽的電解液中的方法，所述方法包括 (a)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面； (b)使所述晶片傾斜成介于約I度與約5度之間的角度，使得所述晶片的所述平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面； (c)使所述晶片沿著法向于所述晶片的所述平面鍍敷表面且穿過所述晶片的中心的軸旋轉(zhuǎn)； (d)使所述晶片沿著大致法向于由所述電解液的所述表面界定的所述平面的軌跡朝向所述電解液以介于約120mm/s與約300mm/s之間的第一速度移動(dòng)； (e)使所述晶片減速到介于約40mm/s與約80mm/s之間的第二速度，所述晶片的前緣以所述第一速度或在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液；且其中介于約40%與約60%之間的所述平面鍍敷表面在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間被浸沒； (f)使所述晶片從所述第二速度加速到介于約100mm/s與約140mm/s之間的第三速度，其中使所述加速繼續(xù)直到所述晶片的至少約75%的所述平面鍍敷表面浸沒于所述電解液中；及 (g)從所述第三速度減速到在第二高度處停止；其中所述晶片的所述平面鍍敷表面以所述第三速度或在從所述第三速度到所述停止的所述減速期間完全浸沒于所述電解液中。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中使從所述第一速度到所述第二速度的所述減速繼續(xù)直到所述晶片的約50%的所述平面鍍敷表面浸沒于所述電解液中。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述晶片的所述前緣在到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述第三速度小于所述第一速度。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中(c)包括針對(duì)200mm晶片介于約IOrpm與180rpm之間、針對(duì)300mm晶片介于約5rpm與180rpm之間且針對(duì)450mm晶片介于約5rpm與150rpm之間的旋轉(zhuǎn)速度。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述晶片在從所述第三速度到所述停止的減速期間完全浸沒于所述電解液中。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中從所述晶片的所述前緣進(jìn)入所述電解液的時(shí)間直到所述晶片完全浸沒于所述電解液中的浸沒總時(shí)間小于300毫秒。
35.一種使晶片浸沒到鍍敷溶液中的方法，所述方法包括 (a)在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜的同時(shí)，使所述晶片的前緣以第一平移速度與所述鍍敷溶液接觸，后面接著； (b)在所述晶片部分地浸沒于所述鍍敷溶液中的同時(shí)，將所述晶片減慢到第二平移速度；及接著 (c)在所述晶片完全浸沒于所述鍍敷溶液中之前將所述晶片加快到第三速度。
36.一種使晶片浸沒到鍍敷溶液中的方法，所述方法包括在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜的同時(shí)，使所述晶片的前緣沿朝向所述鍍敷溶液的方向以至少約120mm/s的第一平移速度與鍍敷溶液接觸。
37.一種鍍敷設(shè)備，其包括 (a)晶片保持器，其經(jīng)配置以使晶片在浸沒到鍍敷溶液中期間從水平線傾斜； (b)室，其用于保持所述鍍敷溶液'及 (C)控制器，其經(jīng)配置或經(jīng)設(shè)計(jì)以在傾斜的晶片進(jìn)入所述鍍敷溶液時(shí)沿朝向所述溶液的方向以至少約120mm/s的速度遞送所述晶片。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的鍍敷設(shè)備,其中所述晶片速度介于約140mm/s與300mm/s之間。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的鍍敷設(shè)備，其中當(dāng)晶片前緣接觸所述鍍敷溶液時(shí)，所述晶片速度為至少約120mm/s。
40.一種鍍敷設(shè)備，其包括 (a)晶片保持器，其經(jīng)配置以使晶片在浸沒到鍍敷溶液中期間從水平線傾斜；(b)室，其用于保持所述鍍敷溶液； (C)控制器，其經(jīng)配置或經(jīng)設(shè)計(jì)以在使傾斜的晶片浸沒于所述鍍敷溶液中時(shí)沿朝向所述溶液的方向以可變速度遞送所述晶片。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的鍍敷設(shè)備，其中所述控制器經(jīng)設(shè)計(jì)或經(jīng)配置使得傾斜的晶片前緣最初以第一速度接觸所述鍍敷溶液，且接著所述晶片在其部分地浸沒于所述鍍敷溶液中的同時(shí)減慢到第二速度，且最終在所述晶片完全浸沒之前所述晶片加快到第三速度。
42.一種使晶片浸沒到鍍敷溶液中的方法，所述方法包括 (a)在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜到第一角度的同時(shí)，使所述晶片的前緣與所述鍍敷溶液接觸，后面接著； (b)將所述晶片的所述傾斜增加到第二角度；及接著 (c)將所述晶片的所述傾斜角度減小到O度。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟 向所述工件施加光致抗蝕劑； 將所述光致抗蝕劑暴露于光； 圖案化所述抗蝕劑并將所述圖案轉(zhuǎn)移到所述工件； 及從所述工件選擇性地移除所述光致抗蝕劑。
44.一種鍍敷設(shè)備，其包括 (a)晶片保持器，其經(jīng)配置以使晶片在浸沒到鍍敷溶液中期間從水平線傾斜； (b)室，其用于保持所述鍍敷溶液；及 (c)控制器，其具有用以執(zhí)行包括以下步驟的方法的程序指令 (i)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面； ( )使所述晶片傾斜成一角度使得所述晶片的所述平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面； (iii)使所述晶片沿著大致法向于由所述電解液的所述表面界定的所述平面的軌跡朝向所述電解液以第一速度移動(dòng)； (iv)從所述第一速度減速到第二速度，所述晶片的前緣以所述第一速度或在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液； (v)使所述晶片從所述第二速度加速到第三速度，其中使所述加速繼續(xù)直到所述晶片的所述平面鍍敷表面的實(shí)質(zhì)部分浸沒于所述電解液中；及 (vi)使所述晶片從所述第三速度減速到在第二高度處停止；其中所述晶片的所述平面鍍敷表面以所述第三速度或在從所述第三速度到所述停止的所述減速期間完全浸沒于所述電解液中。
45.一種鍍敷設(shè)備，其包括 (a)晶片保持器，其經(jīng)配置以使晶片在浸沒到鍍敷溶液中期間從水平線傾斜； (b)室，其用于保持所述鍍敷溶液'及 (c)控制器，其具有用以執(zhí)行包括以下步驟的方法的程序指令 (i)在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜到第一角度的同時(shí)，使所述晶片的前緣與所述鍍敷溶液接觸，后面接著；( )將所述晶片的所述傾斜增加到第二角度；及接著 (iii)將所述晶片的所述傾斜角度減小到O度。
46.一種包括根據(jù)權(quán)利要求44所述的設(shè)備及一步進(jìn)器的系統(tǒng)。
47.一種包括用于控制電鍍?cè)O(shè)備的程序指令的非暫時(shí)計(jì)算機(jī)機(jī)器可讀媒體，所述程序指令包括用于以下各項(xiàng)的代碼 (i)將所述晶片水平定位于所述電解液上方第一高度處，其中所述晶片的平面鍍敷表面平行于由所述電解液的表面界定的平面； ( )使所述晶片傾斜成一角度使得所述晶片的所述平面鍍敷表面不再平行于由所述電解液的所述表面界定的所述平面； (iii)使所述晶片沿著大致法向于由所述電解液的所述表面界定的所述平面的軌跡朝向所述電解液以第一速度移動(dòng)； (iv)從所述第一速度減速到第二速度，所述晶片的前緣以所述第一速度或在從所述第一速度到所述第二速度的所述減速期間進(jìn)入所述電解液； (v)使所述晶片從所述第二速度加速到第三速度，其中使所述加速繼續(xù)直到所述晶片的所述平面鍍敷表面的實(shí)質(zhì)部分浸沒于所述電解液中；及 (vi)使所述晶片從所述第三速度減速到在第二高度處停止；其中所述晶片的所述平面鍍敷表面以所述第三速度或在從所述第三速度到所述停止的所述減速期間完全浸沒于所述電解液中。
48.一種包括用于控制電鍍?cè)O(shè)備的程序指令的非暫時(shí)計(jì)算機(jī)機(jī)器可讀媒體，所述程序指令包括用于以下各項(xiàng)的代碼 (i)在使所述晶片相對(duì)于水平線傾斜到第一角度的同時(shí)，使所述晶片的前緣與鍍敷溶液接觸，后面接著； ( )將所述晶片的所述傾斜增加到第二角度；及接著 (iii)將所述晶片的所述傾斜角度減小到O度。
全文摘要
本文中所描述的方法管理朝向電解液中的晶片進(jìn)入以便減少因晶片及/或晶片保持器與所述電解液的初始撞擊所致的空氣截留，且以使得在所述晶片的整個(gè)浸沒期間維持電解液潤(rùn)濕波浪前鋒從而也使空氣截留最小化的方式使所述晶片移動(dòng)。
文檔編號(hào)C25D21/12GK102839406SQ201210153279
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者馬尼史·蘭詹, 珊迪納斯·古奈加迪, 弗雷德里克·迪安·威爾莫特, 道格拉斯·希爾, 布賴恩·L·巴卡柳 申請(qǐng)人:諾發(fā)系統(tǒng)有限公司