專利名稱：用于半導體硅片上深孔均勻金屬互連的方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明一般而言涉及一種電解液中在半導體硅片上進行金屬互連的方法與裝置。更確切地說，是將一種超聲波或兆聲波裝置應用于一種金屬互連裝置，從而實現在電解液中超均勻沉積金屬薄膜，膜沉積速率與傳統方法相比有顯著提高。
背景技術：
在超大規模集成電路制造中，采用在超薄的大抗阻籽晶層上電化學沉積一層金屬膜層來形成電導線路，該沉積通常是在電解液環境中進行。這種沉積工藝可填充通孔結構，溝槽結構或兩種結構的混合結構。當這些結構被填充時，銅連續地沉積并在半導體晶片表面上形成一層膜。最終形成的銅膜均勻度至關重要，因為后續用來去除多余銅的工藝步驟(通常是平坦化步驟CMP)要求銅膜有很高的均勻度，從而使最終產出的器件與器件之間獲得相同的電性能。目前，通過電解液進行金屬互連也被應用于填充TSV(Through Silicon Via娃通孔技術)，從而在3-D的晶圓和晶圓之間制作垂直導通。在TSV應用中，孔口直徑為數個微米或更大，孔深為數百微米，TSV尺寸要比采用典型的雙大馬士革工藝的尺寸大幾個數量級。在如此高的縱寬比，且深度接近于硅片自身厚度的孔中，采用TSV技術形成金屬互連成為一個難題。用于典型雙大馬士革工藝的金屬互連系統的沉積速率較低，通常只有數千埃每分鐘，無法滿足TSV制造的效率。為實現深孔中無孔隙，并且由底部至上的填孔，在電解液中加入多種有機添加劑來控制局部沉積速率 。在沉積過程中，這些有機添加劑組分常常分解為副產物，對金屬互連工藝產生不良影響。分解的產物聚集在電鍍液中并且降低了填充的性能。如果這些產物作為雜質結合到電鍍膜中，它們會成為孔穴的形核核心，使得器件的可靠性失效。因此，在沉積工藝中，需要提高深孔附近的化學交換速率，加快新鮮活性成分的補充和分解后副產物的移除。此外，由于深孔具有高縱寬比，電解液從孔口流過，在孔內產生渦流。對流難以在電解液流體與渦流內進行，新鮮的化合物與分解后副產物在電解液主流體與孔隙底部的傳輸主要以擴散方式進行。對于諸如TSV的深孔，則具有更長的擴散路徑，進一步限制了化合物交換。并且，在TSV的長路徑中緩慢的擴散過程阻礙了沉積速率的提高，而生產制造常常需要采用高沉積速率來降低成本。在由質量傳遞控制的電化學方法中，最大沉積速率與極限電流密度相關，在一定電解液濃度條件下，極限電流密度與擴散二重層厚度成反比。擴散二重層厚度越低，極限電流密度越高，沉積速率就可能越高。目前已揭示許多用于加強液體攪動從而降低擴散二得層厚度的方法。US專利7，445，697和WIPO專利W0/2005/042804揭示了一種加強液體攪動的方法，在硅片表面所需位置，振動一系列稱為剪切板的槳板。它的權利要求闡述了通過該方法可將擴散二重層厚度降至10微米。
另一種加強液體攪動的方法采用超聲波攪拌，該方法已被諸多專利所揭示，如美國專利US 6，398，937和US 5，965，043。它常被應用于許多電化學金屬互連工藝，包括印刷電路板(PCB)與晶圓制造。由于超聲攪拌下進行銅金屬互連對TSV的應用有很大作用，目前已被特別關注。(“超聲攪拌對SOI三維集成中盲孔鍍銅的作用”，Chen，Q等，Microelectronic Engineering, Vol 87(3), Pages 527-531,2010)雖然超聲波攪拌可在反應表面附近形成聲流層，并且產生局部氣穴內破裂，從而能更進一步降低擴散二重層厚度，但它并不能均勻對反應表面附近流體產生作用。根據聲波傳播的性質，它與其反射波的聯合作用造成反應表面不同的位置具有不同的能量分配。局部沉積速率不僅是超聲頻率的方程，也直接與在該超聲頻率產生的能量有關。這種駐波現象致使反應表面具有不同沉積速率。一但高于氣穴發生閾值能量，氣泡內破裂隨機發生，數量不定，使整個工藝難以控制。現已有諸多研究將超聲技術應用于電化學工藝，從而促進物質傳輸。文獻“Transport Limited Currents Close to an Ultrasonic Horn Equivalent FlowVelocity Determination，，，B.G.Poilet et.al.1n Journal of The ElectrochemicalSociety, Vol.154(10)，pp.E131-E138, 2007建立了極限電流與超聲源的工作參數相互關系。反應表面接收的聲強(能量)對超聲源與反應表面間距敏感。因此，極限電流大小隨著該間距而變化。對沉積速度的均勻性而言，這成為一個更大的挑戰，如美國專利US2008/0271995和US 2007/0170066中所述。在實際硅片金屬互連工藝中，硅片旋轉表面與超聲源表面不能完全平行，這很大程度上是由于平面安裝與旋轉軸垂直對準的機械誤差引起，也可能由硅片自身曲翹引起。因此，在金屬互連工藝中，沉積膜的硅片內均勻度難以控制。對于需要快速金屬互連和高化學交換速率的工藝，諸如TSV填孔，采用超聲金屬互連十分有利。超聲金屬互連與其它方法，如高速旋轉硅片或在硅片表面振動槳板等方法相比，大大減小了擴散二重層厚度，因此可保證高沉積速率。同時，由聲流與氣泡破裂所產生的局部攪拌可在深孔內引起傳質作用，而非擴散，從而在提高該區域的物質交換率。但是，采用此方法需尋找一種可控制沉積均勻度的方案，以運用于上述工藝中。

發明內容
本發明涉及將至少一個超聲裝置應用于金屬互連設備，以達到在電解液中高均勻度金屬膜沉積，膜層生長速率大大高于傳統金屬互連。本發明中，半導體硅片由動力控制，所以金屬互連設備中的半導體硅片每轉一圈，其位置都可由程序設定或增或減。此方法保證了硅片每個局部區域在一定工藝時間間隔中，所接受到的總聲能相同，從而保證了沉積膜快速生長的同時，其沉積厚度均勻。由于氣泡在娃片附近破裂產生的氣穴效應,使娃片表面電解液擴散層破壞，并由聲流形成了另一層很薄的邊界層，由此可得到高速的沉積速率。聲流的高流速可加強新鮮化學藥液與通孔、溝槽內反應副產物的對流作用，從而提高化合物交換率。同時，它更有效地防止分解副產物嵌入沉積膜層中，也增強了填孔性能。本發明的一個示范性實施例為在電化學沉積工藝中周期性移動電鍍硅片。它保證了硅片在某段累積時間內接受到的聲能強度相同，以提高沉積均勻度。
本發明的一個示范性實施例，揭示了一種用電解液金屬互連硅片的設備。該設備包括:一個盛放金屬鹽電解液的浸入式腔體；至少一個電極，與至少一個電源相連接；一個硅片固持裝置，固持至少一塊硅片，使硅片可導電的一面面向至少一個電極且經固持裝置導電；一個振動的驅動裝置，以一定的振幅和頻率振動硅片固持裝置；至少一個頻率和強度可控的超聲裝置，安裝于金屬互連設備中；至少一個超聲能量激發器與超聲裝置相連；至少一個金屬鹽電解液供應進口 ；至少一個金屬鹽電解液排放出口。本發明的一個示范性實施例，揭示了一種用電解液金屬互連硅片的方法。該方法包括:將金屬鹽電解液流入浸入式腔體；移動至少一片硅片到固持裝置上，使固持裝置與娃片表面導電層電性連通；對娃片加載第一個偏壓；將娃片與電解液相接觸；對電極加載電流；將超聲作用于硅片，并振動硅片固持裝置；停止超聲作用，同時停止振動硅片固持裝置；對娃片加載第二個偏壓；將娃片取出金屬鹽電解液。


圖1a-1c顯示用電解液金屬互連娃片設備的一個示例。圖2a_2b顯示用電解液金屬互連硅片設備的另一示例，以及該設備中電解液分布板。圖3顯示用電解液金屬互連硅片設備的另一示例。圖4a_4b顯示用電解液金屬互連硅片設備的另一示例，以及該設備中陽極系統。圖5顯示用電解液金屬互連硅片設備的另一示例。圖6顯不用電解液金屬互連娃片設備的另一不例。圖7a_7c顯示 用電解液金屬互連娃片設備的另一示例。

圖8顯示用電解液金屬互連硅片設備的另一示例。圖9顯示用電解液金屬互連硅片設備的另一示例。圖10顯示用電解液金屬互連娃片設備的另一示例。圖11顯示在金屬互連工藝中控制硅片移動的方法。
具體實施例方式根據本發明的示范性實施例，超聲裝置可被用于專利US 6，391，166和W0/2009/055992中描述的發明中。圖1a-1c顯示了基于本發明的用電解液金屬互連硅片設備的一個示范性實施例。該設備帶有一個超聲裝置1002。該設備通常包括一個浸入式腔體1016，盛放至少一種金屬鹽電解液，至少一個電極1000，與一個獨立電源1050相連接；一個導電的硅片固持裝置1006,固持至少一塊娃片1004,使娃片可導電的一面面向電極1000且經固持裝置導電。金屬鹽電解液從腔體底部流向頂部。腔體中至少安置一個進口與一個出口，用以電解液循環。一個振動的驅動裝置1010，以0.25至25mm的振幅和0.01至0.5Hz的頻率振動硅片固持裝置1006，使其在工藝過程中帶動硅片1004沿垂直于設備底平面方向，周期性上下移動。獨立的電源1050與至少一個電極1000相連接，可按程序設定的波形，以電壓控制模式或電流控制模式工作，并可按時間需求在這兩種模式之間切換。加載電流可以是DC模式或雙脈沖模式，脈沖周期為5ms至2s。超聲裝置1002固定在金屬互連設備側壁上，產生頻率為IOKHz至5MHz，強度為0.1至3W/cm2的超聲波。US 6，391，166與W0/2009/055992中描述的電解
液金屬互連設備示例可應用超聲裝置。圖2a顯示了基于本發明用電解液金屬互連硅片設備的另一個示范性實施例。該設備帶有一個超聲裝置1002。該設備通常包括一個浸入式腔體1016，盛放至少一種金屬鹽電解液，至少一個電極1000，與一個獨立電源1050相連接；一個導電的硅片固持裝置1006，固持至少一塊硅片1004，使硅片可導電的一面面向電極1000且經固持裝置導電。金屬鹽電解液從腔體底部流向頂部。腔體中至少安置一個進口與一個出口，用以電解液循環。一個振動的驅動裝置1010，以0.25至25mm的振幅和0.01至0.5Hz的頻率振動硅片固持裝置1006，使其在工藝過程中帶動硅片1004沿垂直于設備底平面方向，周期性上下移動。在金屬互連設備的陽極和硅片之間放置一塊隔板1020，使硅片1004表面的電場分布均勻。圖2b顯示一個隔板1020的示例。獨立的電源1050與至少一個電極1000相連接，可按程序設定的波形，以電壓控制模式或電流控制模式工作，并可按時間需求在這兩種模式之間切換。加載電流可以是DC模式或雙脈沖模式,脈沖周期為5ms至2s。超聲裝置1002固定在金屬互連設備側壁上，產生頻率為IOKHz至5MHz，強度為0.1至3W/cm2的超聲波。圖3顯示了基于本發明的用電解液金屬互連硅片設備的另一個示范性實施例。該設備帶有兩個超聲裝置1002與1003。該設備通常包括一個浸入式腔體1016，盛放至少一種金屬鹽電解液，至少一個電極1000，與一個獨立電源1050相連接；一個導電的硅片固持裝置1006,固持至少一塊娃片1004,使娃片可導電的一面面向電極1000且經固持裝置導電。金屬鹽電解液從腔體底部流向頂部。腔體中至少安置一個進口與一個出口，用以電解液循環。一個振動的驅動裝置1010，以0.25至25mm的振幅和0.01至0.5Hz的頻率振動硅片固持裝置1006，使其在工藝過程中帶動硅片1004沿垂直于設備底平面方向，周期性上下移動。在金屬互連設備的陽極和娃片之間放置一塊隔板1020,使娃片1004表面的電場分布均勻。獨立的電源1050與至少一個電極1000相連接，可按程序設定的波形，以電壓控制模式或電流控制模式工作，并可按時間需求在這兩種模式之間切換。加載電流可以是DC模式或雙脈沖模式，脈沖周期為5ms至2s。超聲裝置1002與1003固定在金屬互連設備的側壁上，分處于隔板1020兩側，產生頻率為IOKHz至5MHz，強度為0.1至3W/cm2的超聲波。圖4a顯示了基于本發明的用電解液金屬互連硅片設備的另一個示范性實施例。該設備帶有一個超聲裝置1002。該設備通常包括一個浸入式腔體1016，盛放至少一種金屬鹽電解液，多個電極1000A, 1000B, 1000C和1000D,分別與獨立電源1050，1052，1054，1056相連接；一個導電的娃片固持裝置1006,固持至少一塊娃片1004,使娃片可導電的一面面向電極1000A，1000B，1000C和1000D，且經固持裝置導電。圖4b顯示了多電極1000A，1000B，1000C和1000D的一個示例。金屬鹽電解液從腔體底部流向頂部。腔體中設置至少一個進口與至少一個出口，用以電解液循環。一個振動的驅動裝置1010，以0.25至25mm的振幅和0.01至0.5Hz的頻率振動硅片固持裝置1006，使其在工藝過程中帶動硅片1006沿垂直于設備底平面方向，周期性上下移動。在金屬互連設備的陽極和硅片之間放置一塊隔板1020，使硅片1004表面的電場分布均勻。獨立電源1050，1052，1054，1056與多電極1000A, 1000B, 1000C和1000D相連接，可按程序設定的波形，以電壓控制模式或電流控制模式工作，并可按時間需求在這兩種模式之間切換。加載電流可以是DC模式或雙脈沖模式，脈沖周期為5ms至2s。超聲裝置1002固定在金屬互連設備側壁上，產生頻率為IOKHz至5MHz，強度為0.1至3W/cm2的超聲波。圖5顯示了基于本發明一示范性實施例的用電解液金屬互連硅片設備的另一個示例。該設備帶有兩個超聲裝置1002與1003。該用電解液金屬互連硅片設備通常包括一個浸入式腔體1016，腔體由薄膜1032劃分為一個陽極腔和一個陰極腔，盛放金屬鹽陽極電解液與陰極電解液。至少一個電極1000，與至少一個電源1050相連接；一個導電的硅片固持裝置1006，固持至少一塊硅片1004，使硅片可導電的一面面向至少一個電極1000且經固持裝置導電。金屬鹽電解液從腔體底部流向頂部。陽極腔內設有一個進口與一個出口，配合陽極電解液循環裝置1024，循環陽極電解液。陰極腔內設有另一進口與出口，配合陰極電解液循環裝置1026，循環陰極電解液。一個振動的驅動裝置1010，以0.25至25mm的振幅和0.01至0.5Hz的頻率振動硅片固持裝置1006，使其在工藝過程中帶動硅片1006沿垂直于設備底平面方向，周期性上下移動。在金屬互連設備的陽極和硅片之間放置一塊隔板1020，使硅片1004表面的電場分布均勻。獨立的電源1050與至少一個電極1000相連接，可按程序設定的波形，以電壓控制模式或電流控制模式工作，并可按時間需求在這兩種模式之間切換。加載電流可以是DC模式或雙脈沖模式，脈沖周期為5ms至2s。超聲裝置1002與1003固定在金屬互連設備的側壁上，分處于隔板1020兩側，產生頻率為IOKHz至5MHz，強度為0.1至3W/cm2的超聲波。圖6顯示了基于本發明一示范性實施例的用電解液金屬互連硅片設備的另一個示例。該設備帶有一個超聲裝置1002。該用電解液金屬互連硅片設備通常包括一個盛放金屬鹽電解液的浸入式腔體1016，多電極1000A，1000B，1000C和1000D，分別與獨立電源1050，1052，1054，1056相連接；一個導電的硅片固持裝置1006，固持至少一塊硅片1004，使硅片可導電的一面面向電極100(^，100( ，1000(:和10000，且經固持裝置導電。圖613顯示了多電極1000A，1000B, 1000C和1000D的一個示例。金屬鹽電解液從腔體底部流向頂部。腔體中至少安置一個進口與一個出口，用以電解液循環。硅片固持裝置與多電極系統都連接在一個振動驅動裝置1010上，振動驅動裝置1010帶動硅片固持裝置1006與多電極系統以
0.25至25mm的振幅和0.01至0.5Hz的頻率振動，使他們在工藝過程中帶動硅片1004沿垂直于設備底平面方向，周期性上下移動。獨立電源1050，1052，1054，1056與多電極1000A，1000B, 1000C和1000D相連接，可按程序設定的波形，以電壓控制模式或電流控制模式工作，并可按時間需求在這兩種模式之間切換。加載電流可以是DC模式或雙脈沖模式，脈沖周期為5ms至2s。超聲裝置1002固定在金屬互連設備側壁上，產生頻率為IOKHz至5MHz，強度為0.1至3W/cm2的超聲波。圖7a_7c顯示了基于本發明的用電解液金屬互連硅片設備的另一個示范性實施例。該設備帶有一個超聲裝置1002，安置在設備的側壁上。在工藝過程中，硅片固持裝置1006固持娃片1004沿垂直于設備側壁平面的方向移動。圖8顯示了基于本發明的用電解液金屬互連硅片設備的另一個示范性實施例。該設備帶有一個超聲裝置1002，安置在設備的陽極端，并由O形圈1022與陽極隔離。在工藝過程中，硅片固持裝置1006固持硅片1004沿垂直于設備側壁平面的方向移動。該設備通常包括一個浸入式腔體101 6,盛放至少一種金屬鹽電解液,至少一個電極1000,與一個獨立電源1050相連接；一個導電的娃片固持裝置1006,固持至少一塊娃片1004,使娃片可導電的一面面向電極1000且經固持裝置導電。金屬鹽電解液從腔體底部流向頂部。腔體中至少安置一個進口與一個出口，用以電解液循環。一個振動的驅動裝置1010，以0.25至25mm的振幅和0.01至0.5Hz的頻率振動硅片固持裝置1006，使其在工藝過程中帶動硅片1004沿垂直于設備底平面方向，周期性上下移動。獨立的電源1050與至少一個電極1000相連接，可按程序設定的波形，以電壓控制模式或電流控制模式工作，并可按時間需求在這兩種模式之間切換。加載電流可以是DC模式或雙脈沖模式，脈沖周期為5ms至2s。超聲裝置1002產生頻率為IOKHz至5MHz，強度為0.1至3W/cm2的超聲波。圖9顯示了基于本發明的用電解液金屬互連硅片設備的另一個示示范性實施例。該設備帶有一個超聲裝置1002，安置在設備的陽極端，并由O形圈1022與陽極隔離。在工藝過程中，硅片固持裝置1006固持硅片1004沿垂直于設備側壁平面的方向移動。該設備通常包括一個浸入式腔體1016，盛放至少一種金屬鹽電解液，至少一個電極1000，與一個獨立電源1050相連接；一個導電的娃片固持裝置1006,固持至少一塊娃片1004,使娃片可導電的一面面向電極1000且經固持裝置導電；一個旋轉裝置1026，使硅片1004在工藝過程中旋轉。金屬鹽電解液從腔體底部流向頂部。腔體中至少安置一個進口與一個出口，用以電解液循環。一個振動的驅動裝置1010，以0.25至25mm的振幅和0.01至0.5Hz的頻率振動硅片固持裝置1006，使其在工藝過程中帶動硅片1004沿垂直于陽極平面方向，周期性上下移動。獨立的電源1050與至少一個電極1000相連接，可按程序設定的波形，以電壓控制模式或電流控制模式工作，并可按時間需求在這兩種模式之間切換。加載電流可以是DC模式或雙脈沖模式，脈沖周期為5ms至2s。超聲裝置1002產生頻率為IOKHz至5MHz，強度為0.1至3W/cm2的超聲波。圖10顯示了基于本發明的用電解液金屬互連硅片設備的另一個示范性實施例。該設備帶有兩個超聲裝置1002與1003。該設備通常包括一個浸入式腔體1016，盛放至少一種金屬鹽電解液，兩個電極1000，與一個獨立電源1050相連接；一個導電的硅片固持裝置1006,同時固持兩塊娃片1004,使娃片可導電的一面分別面向兩個電極1000且經固持裝置導電。金屬鹽電解液從腔 體底部流向頂部。腔體中至少安置一個進口與一個出口，用以電解液循環。一個振動的驅動裝置1010與硅片固持裝置1006相連接，以0.25至25mm的振幅和0.01至0.5Hz的頻率振動硅片固持裝置1006，使其在工藝過程中帶動硅片1004沿垂直于底平面方向，周期性上下移動。超聲裝置1002與1003固定在金屬化設備邊上，分別對每塊硅片1004產生頻率為IOKHz至5MHz，強度為0.1至3W/cm2的超聲波。金屬電化學沉積速率是由半導體硅片表面附近固-液界面的化合物傳質速率控制的。當沉積速率很高時，電流密度十分接近于極限電流。根據菲克定律，減小擴散邊界層厚度可提高傳質速率。在傳統的電鍍腔體中，可通過提高轉盤轉速來降低硅片表面的擴散層厚度，從來提高沉積速率。但是，高轉速在實際應用中受到了限制，從而也限制了電沉積速率，因為在電鍍工藝過程中，液體腔體中高轉速會引起渦流，氣泡與飛濺。超聲裝置可通過聲流減小擴散層厚度，因此，它無需提高硅片轉速也可以提高沉積速率。由聲能引起的聲學邊界層Sa可用來估算擴散層厚度。它是聲頻f和液體流速V的方程:
( \ 0.5δα=\^-\，(1)表I顯示了低酸銅沉積工藝中，帶有超聲裝置與不帶超聲裝置的硅片附近邊界層厚度。這里，銅離子Cu2+濃度為0.0625mol/L，酸濃度為1.25E_03mol/L。
表權利要求
1.一種電解液金屬化娃片的設備包括: 一個盛放金屬鹽電解液的浸入式腔體； 至少一個電極與至少一個電源相連接； 一個導電的硅片固持裝置，固持至少一片硅片，將其可導電的一面面向至少一個電極，并且經固持裝置導電； 一個振動驅動裝置，以一定振幅與頻率，沿軸向振動硅片固持裝置； 至少一個超聲裝置，其工作頻率與強度可控； 至少一個超聲能量發生器，與超聲裝置相連； 至少一個金屬鹽電解液供給進口； 至少一個金屬鹽電解液排放出口。
2.如權利要求1中所述的設備，其中 振動固持裝置振幅范圍為0.25到25mm，頻率范圍為0.0l到0.5Hz ； 超聲裝置工作頻率范圍為5KHz到5MHz，超聲強度范圍為0.1到3W/cm2
3.如權利要求1中所述的設備，包括: 一個旋轉驅動裝置沿與硅片表面垂直并通過硅片正中心的軸，旋轉硅片固持裝置，轉速范圍為10到300rpm ；`
4.如權利要求1中所述的設備，其中 至少一個超聲裝置放置于金屬化設備的側壁；
5.如權利要求1中所述的設備，其中 至少一個超聲裝置放置于金屬化設備中電極的后側；
6.—種電解液金屬化娃片的方法包括: 在浸入式腔中引入金屬鹽電解液； 轉移一片硅片到硅片固持裝置，該固持裝置與硅片導電層電連通； 加載第一個小偏壓在娃片上； 加載一個電流至電極； 將超聲裝置作用于硅片，并振動硅片的固持裝置； 關閉超聲裝置，停止振動； 加載第二個小偏壓在娃片上； 將娃片移出金屬鹽電解液。
7.如權利要求6中所述的方法，其中 第一個小偏壓范圍為0.1至IOV ; 電流為范圍為0.1至100A ; 超聲工作頻率范圍為5KHz至5MHz，超聲強度范圍為0.1至3W/cm2 ； 硅片振動振幅范圍為0.25至25mm，頻率為0.01至0.5Hz ； 第二個偏壓范圍為0.1V至5V。
8.如權利要求6中所述的方法，其中 旋轉硅片并使硅片與電解液接觸，其中硅片轉速范圍為10至300rpm ；
9.如權利要求6中所述的方法，其中金屬鹽電解液包括至少一種下列陰離子:Cu，Au，Ag，Pt，Ni，Sn，Co，Pd，Zn.
10.如權利要求6中所述的方法，其中硅片上深孔尺寸為0.5至50 μ m寬，5至500 μ m深
11.如權利要求6中所述的方法，其中硅片固持裝置以η.Μ的速度振動，其中λ是超 聲波的波長，t是總的工藝時間，η和N是整數.
12.如權利要求6中所述的方法，其中電流為直流模式。
13.權利要求6中所述的方法，其中電流為雙脈沖模式，脈沖周期范圍為5ms至2s。
14.權利要求6中所述的方法，可使深孔附近的電解液攪動。
15.權利要求6中所述的方法，可使深孔內部的電解液攪動。
16.權利要求6中所述的方法，可提高深孔內外的反應物與副產物的物質交換率。
17.權利要求6中所述的方法，可 提高深孔內沉積膜的純度。
18.權利要求6中所述的方法，其中硅片表面附近重建的擴散層厚度為0.1至10_。
19.權利要求6中所述的方法，其中金屬沉積速率隨極限電流密度提高而提高。
20.權利要求6中所述的方法，其中硅片在工藝過程中接收的超聲波聲強是均勻的。
21.權利要求6中所述的方法，其中形成的金屬膜厚度均勻。
全文摘要
揭示了一種用于以電解液金屬化硅片的設備。該設備包括一個浸入式腔體，盛放金屬鹽電解液；至少一個電極與至少一個電源相連接；一個導電的硅片固持裝置固持至少一片硅片，將其可導電的一面面向至少一個電極，并且經固持裝置導電；一個振動驅動裝置，以一定振幅與頻率，沿軸向振動硅片固持裝置；至少一個超聲裝置放置于金屬化設備中，其工作頻率與聲強強度可控；至少一個超聲能量發生器，與超聲裝置相連；至少一個金屬鹽電解液供給進口；至少一個金屬鹽電解液排放出口。本發明同時涉及一種用于半導體硅片上深孔均勻金屬互連的方法與裝置。
文檔編號C25D7/12GK103114319SQ20111036592
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者王暉, 馬悅, 何川, 王希 申請人:盛美半導體設備(上海)有限公司