本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種電鍍?cè)O(shè)備和電鍍方法。
背景技術(shù)：
1、半導(dǎo)體電鍍是指在芯片制造過程中，將電鍍液中的金屬離子電鍍到晶圓表面形成金屬互連線。隨著工藝的發(fā)展和產(chǎn)品的豐富，產(chǎn)生了不同的需求。隨著晶圓級(jí)封裝工藝的普及，提出了在包含非電鍍區(qū)域的晶圓上進(jìn)行整體電鍍工藝的需求。典型的非電鍍區(qū)域是在晶圓缺口附近的區(qū)域，根據(jù)缺口的不同大致分為兩類：凹槽(notch)和平邊(flat)。針對(duì)這一需求，專利cn110512248b提出了一種電鍍?cè)O(shè)備，具有多個(gè)電極，多個(gè)電極在晶圓表面形成電場(chǎng)，且多個(gè)電極連接至多個(gè)整流器，以便對(duì)晶圓缺口區(qū)域的電場(chǎng)進(jìn)行獨(dú)立的控制，通過直接控制電場(chǎng)強(qiáng)弱的方式來控制晶圓缺口區(qū)域的鍍層厚度。
2、通?；衔锇雽?dǎo)體以金和鎳電鍍?yōu)橹鳎?寸晶圓電鍍工藝中，鎳和錫銀電鍍時(shí)電流密度為3～5asd，鍍金的電流密度不到1asd，在非電鍍區(qū)域的電流往往低于100ma。鍍鎳金時(shí)非電鍍區(qū)域的電流更低，甚至低于10ma。而目前主流的整流器很難維持10ma以下電流的穩(wěn)定輸出，無法精準(zhǔn)控制晶圓缺口區(qū)域的鍍層厚度。因此現(xiàn)有的電鍍?cè)O(shè)備中非電鍍區(qū)域的電極的整流器配置無法滿足小尺寸(例如6寸)的化合物半導(dǎo)體的實(shí)際生產(chǎn)需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種電鍍?cè)O(shè)備和電鍍方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的電極的整流器配置不適用小尺寸晶圓、無法精準(zhǔn)控制晶圓缺口區(qū)域的鍍層厚度的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其它相關(guān)目的，本發(fā)明提供了一種電鍍?cè)O(shè)備，包括包括多個(gè)電極，所述多個(gè)電極覆蓋晶圓的全部區(qū)域，在晶圓表面形成電場(chǎng)，所述多個(gè)電極連接到一個(gè)整流器，所述多個(gè)電極中的一個(gè)為指定電極，在晶圓旋轉(zhuǎn)過程中，所述指定電極可以與晶圓缺口重合，通過改變整流器供應(yīng)至所述指定電極的電流大小，使得晶圓缺口在所述指定電極的覆蓋區(qū)域內(nèi)時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度低于在其他區(qū)域時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
3、進(jìn)一步地，所述指定電極與整流器之間連接有開關(guān)，通過控制所述開關(guān)閉合或切斷改變整流器供應(yīng)至指定電極的電流大小。
4、進(jìn)一步地，所述指定電極和整流器之間連接有電阻。
5、進(jìn)一步地，包括：
6、第一電極，所述第一電極為有缺口的圓形，所述第一電極的直徑大于等于晶圓的直徑，所述第一電極的缺口與晶圓缺口大小相同；
7、第二電極，所述第二電極為指定電極，設(shè)置在第一電極的缺口的位置。
8、進(jìn)一步地，包括：
9、第一電極，所述第一電極為圓形，覆蓋晶圓的中心區(qū)域；
10、第二電極，所述第二電極為有缺口的環(huán)形，覆蓋晶圓的周邊區(qū)域，所述第二電極的缺口與晶圓缺口大小相同；
11、第三電極，所述第三電極為指定電極，設(shè)置在第二電極的缺口的位置。
12、進(jìn)一步地，還包括夾具，用于固定晶圓并帶動(dòng)晶圓旋轉(zhuǎn)，晶圓缺口與所述夾具的相對(duì)位置是固定的。
13、進(jìn)一步地，還包括用于檢測(cè)晶圓缺口位置的位置傳感器。
14、進(jìn)一步地，所述電鍍?cè)O(shè)備被配置為：當(dāng)晶圓缺口進(jìn)入所述指定電極的覆蓋區(qū)域時(shí)，切斷所述開關(guān)；當(dāng)晶圓缺口離開所述指定電極的覆蓋區(qū)域時(shí)，閉合所述開關(guān)。
15、進(jìn)一步地，所述電鍍?cè)O(shè)備被配置為：根據(jù)預(yù)先設(shè)定的夾具的轉(zhuǎn)速和開關(guān)的延遲時(shí)間，提前切斷或者閉合所述開關(guān)。
16、進(jìn)一步地，所述電鍍?cè)O(shè)備被配置為：晶圓旋轉(zhuǎn)時(shí)所述開關(guān)保持切斷狀態(tài)，晶圓缺口進(jìn)入所述指定電極的覆蓋區(qū)域時(shí)，降低晶圓的轉(zhuǎn)速到第一轉(zhuǎn)速。
17、進(jìn)一步地，所述電鍍?cè)O(shè)備還被配置為：當(dāng)晶圓缺口與所述指定電極完全重合后，繼續(xù)降低晶圓的轉(zhuǎn)速到第二轉(zhuǎn)速，并在晶圓缺口離開所述指定電極的覆蓋區(qū)域前，提高晶圓的轉(zhuǎn)速到第一轉(zhuǎn)速。
18、進(jìn)一步地，還包括設(shè)置在開關(guān)和整流器之間的單向控制器件，其中，所述開關(guān)連接在所述指定電極與整流器之間。
19、進(jìn)一步地，所述多個(gè)電極與整流器之間均連接有開關(guān)，所述電鍍?cè)O(shè)備還被配置為：晶圓旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述指定電極以外的電極對(duì)應(yīng)的開關(guān)均處于閉合狀態(tài)。
20、進(jìn)一步地，所述多個(gè)電極與整流器之間均連接有電阻，其中，所述指定電極對(duì)應(yīng)的電阻的阻值大于其他電極對(duì)應(yīng)的電阻的阻值。
21、本發(fā)明還提供一種電鍍方法，使用具有多個(gè)電極的電鍍?cè)O(shè)備在晶圓表面進(jìn)行電鍍，包括以下步驟：
22、步驟s11，旋轉(zhuǎn)晶圓；
23、步驟s12，晶圓缺口進(jìn)入指定電極的覆蓋區(qū)域時(shí)，控制開關(guān)切斷，其中，所述多個(gè)電極連接到一個(gè)整流器，所述多個(gè)電極中的一個(gè)為所述指定電極，在晶圓旋轉(zhuǎn)過程中，所述指定電極可以與晶圓缺口重合，所述開關(guān)連接在所述指定電極與所述整流器之間；
24、步驟s13，晶圓缺口離開所述指定電極的覆蓋區(qū)域時(shí)，控制所述開關(guān)閉合。
25、進(jìn)一步地，還包括：根據(jù)預(yù)先設(shè)定的夾具的轉(zhuǎn)速和開關(guān)的延遲時(shí)間，在步驟s12中提前切斷所述開關(guān)，以及，在步驟s13中提前閉合所述開關(guān)。
26、本發(fā)明還提供一種電鍍方法，使用具有多個(gè)電極的電鍍?cè)O(shè)備在晶圓表面進(jìn)行電鍍，包括以下步驟：
27、步驟s22，旋轉(zhuǎn)晶圓；
28、步驟s23，晶圓缺口進(jìn)入指定電極的覆蓋區(qū)域時(shí)，降低晶圓的轉(zhuǎn)速到第一轉(zhuǎn)速，其中，所述多個(gè)電極連接到一個(gè)整流器，所述多個(gè)電極中的一個(gè)為所述指定電極，在晶圓旋轉(zhuǎn)過程中，所述指定電極可以與晶圓缺口重合；
29、步驟s24，晶圓缺口離開所述指定電極的覆蓋區(qū)域時(shí)，恢復(fù)晶圓的轉(zhuǎn)速。
30、進(jìn)一步地，當(dāng)晶圓缺口與所述指定電極完全重合后，繼續(xù)降低晶圓的轉(zhuǎn)速到第二轉(zhuǎn)速，并在晶圓缺口離開所述指定電極的覆蓋區(qū)域前，提高晶圓的轉(zhuǎn)速到第一轉(zhuǎn)速。
31、如上所述，本發(fā)明提供一種電鍍?cè)O(shè)備和電鍍方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方法簡(jiǎn)單，適用于各種尺寸的晶圓，能夠精準(zhǔn)控制晶圓缺口區(qū)域的鍍層厚度；而且僅需配置一個(gè)整流器，就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)電極的單獨(dú)控制，相較于多個(gè)整流器的配置，降低了成本。
1.一種電鍍?cè)O(shè)備，包括多個(gè)電極，所述多個(gè)電極覆蓋晶圓的全部區(qū)域，在晶圓表面形成電場(chǎng)，其特征在于，所述多個(gè)電極連接到一個(gè)整流器，所述多個(gè)電極中的一個(gè)為指定電極，在晶圓旋轉(zhuǎn)過程中，所述指定電極可以與晶圓缺口重合，通過改變整流器供應(yīng)至所述指定電極的電流大小，使得晶圓缺口在所述指定電極的覆蓋區(qū)域內(nèi)時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度低于在其他區(qū)域時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，所述指定電極與整流器之間連接有開關(guān)，通過控制所述開關(guān)閉合或切斷改變整流器供應(yīng)至指定電極的電流大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，所述指定電極和整流器之間連接有電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，還包括夾具，用于固定晶圓并帶動(dòng)晶圓旋轉(zhuǎn)，晶圓缺口與所述夾具的相對(duì)位置是固定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，還包括用于檢測(cè)晶圓缺口位置的位置傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，所述電鍍?cè)O(shè)備被配置為：當(dāng)晶圓缺口進(jìn)入所述指定電極的覆蓋區(qū)域時(shí)，切斷所述開關(guān)；當(dāng)晶圓缺口離開所述指定電極的覆蓋區(qū)域時(shí)，閉合所述開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，所述電鍍?cè)O(shè)備被配置為：根據(jù)預(yù)先設(shè)定的夾具的轉(zhuǎn)速和開關(guān)的延遲時(shí)間，提前切斷或者閉合所述開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，所述電鍍?cè)O(shè)備被配置為：晶圓旋轉(zhuǎn)時(shí)所述開關(guān)保持切斷狀態(tài)，晶圓缺口進(jìn)入所述指定電極的覆蓋區(qū)域時(shí)，降低晶圓的轉(zhuǎn)速到第一轉(zhuǎn)速。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，所述電鍍?cè)O(shè)備還被配置為：當(dāng)晶圓缺口與所述指定電極完全重合后，繼續(xù)降低晶圓的轉(zhuǎn)速到第二轉(zhuǎn)速，并在晶圓缺口離開所述指定電極的覆蓋區(qū)域前，提高晶圓的轉(zhuǎn)速到第一轉(zhuǎn)速。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置在開關(guān)和整流器之間的單向控制器件，其中，所述開關(guān)連接在所述指定電極與整流器之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)電極與整流器之間均連接有開關(guān)，所述電鍍?cè)O(shè)備還被配置為：晶圓旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述指定電極以外的電極對(duì)應(yīng)的開關(guān)均處于閉合狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的電鍍?cè)O(shè)備，其特征在于，所述多個(gè)電極與整流器之間均連接有電阻，其中，所述指定電極對(duì)應(yīng)的電阻的阻值大于其他電極對(duì)應(yīng)的電阻的阻值。
15.一種電鍍方法，使用具有多個(gè)電極的電鍍?cè)O(shè)備在晶圓表面進(jìn)行電鍍，其特征在于，包括以下步驟：
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電鍍方法，其特征在于，還包括：根據(jù)預(yù)先設(shè)定的夾具的轉(zhuǎn)速和開關(guān)的延遲時(shí)間，在步驟s12中提前切斷所述開關(guān)，以及，在步驟s13中提前閉合所述開關(guān)。
17.一種電鍍方法，使用具有多個(gè)電極的電鍍?cè)O(shè)備在晶圓表面進(jìn)行電鍍，其特征在于，包括以下步驟：
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電鍍方法，其特征在于，還包括：當(dāng)晶圓缺口與所述指定電極完全重合后，繼續(xù)降低晶圓的轉(zhuǎn)速到第二轉(zhuǎn)速，并在晶圓缺口離開所述指定電極的覆蓋區(qū)域前，提高晶圓的轉(zhuǎn)速到第一轉(zhuǎn)速。