背景技術(shù)：

微電子器件(microelectronicdevices)及其他微尺度(micro-scale)器件的制造通常需要在晶片或其他基板上形成多個(gè)金屬層。通過(guò)電鍍金屬層與其他步驟結(jié)合，產(chǎn)生出形成微尺度器件的圖案化金屬層。

以基板的一側(cè)在液體電解質(zhì)浴中且?guī)в薪佑|基板表面上的傳導(dǎo)層的電氣接觸件，將該基板在鍍覆裝置或腔室中電鍍。電流通過(guò)該電解質(zhì)及該傳導(dǎo)層。在電解質(zhì)中的金屬離子鍍出至基板上，在基板上形成金屬薄膜。為了更好地達(dá)到均勻的鍍膜厚度，鍍覆裝置可具有環(huán)狀介電性屏蔽件，該環(huán)狀介電性屏蔽件屏蔽或減少基板邊緣附近的電解質(zhì)中的電場(chǎng)。

由于多種原因，要達(dá)到均勻厚度的鍍覆金屬膜可能是困難的。在鑲嵌鍍覆(damasceneplating)中，膜的薄層電阻(sheetresistance)在鍍覆工藝期間改變，這會(huì)改變?cè)阱兏惭b置內(nèi)的電場(chǎng)且傾向造成在晶片邊緣處的所鍍覆膜的厚度較厚。在晶片等級(jí)封裝應(yīng)用中，圍繞晶片的邊緣的活性鍍覆范圍可依據(jù)晶片上的圖案而顯著地變化。活性鍍覆范圍亦可依據(jù)所指定的邊緣排除區(qū)或尺寸而變化?；逯睆降淖兓嗫筛哌_(dá)數(shù)毫米。由于改變的基板直徑所引起的變化的幾何形狀，此可造成基板的周邊附近的所鍍覆金屬薄膜的變化。

在現(xiàn)今的電鍍裝置中，為了達(dá)到最佳的鍍覆結(jié)果，電場(chǎng)屏蔽件必須經(jīng)改變以匹配晶片的特性。由于改變屏蔽件耗費(fèi)時(shí)間，存有在無(wú)須改變屏蔽件的條件下能夠針對(duì)改變的晶片活性范圍做出調(diào)整的鍍覆裝置的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

電鍍裝置具有一或更多個(gè)環(huán)狀膜管(membranetubering)，該一或更多個(gè)環(huán)狀膜管充當(dāng)電場(chǎng)屏蔽件，以在基板的周邊處提供有利的鍍覆特性。這些環(huán)狀膜管可用具有不同的傳導(dǎo)性的流體填充，以如期望地改變屏蔽效應(yīng)用于電鍍不同類型的基板。可選地，這些環(huán)狀膜管可提供于該裝置的容器中的擴(kuò)散體板材中或上。

附圖說(shuō)明

圖1為電鍍裝置的示意性剖面圖。

圖2為替代性電鍍裝置的容器的示意性剖面圖。

具體實(shí)施方式

于圖1中，電鍍裝置20在頭部22中具有轉(zhuǎn)子24。轉(zhuǎn)子24包括背板26及具有密封環(huán)80的接觸環(huán)30。接觸環(huán)致動(dòng)器34在垂直方向上移動(dòng)接觸環(huán)30(在圖1中的方向t上)，以嚙合接觸環(huán)30與密封環(huán)80至晶片或基板50的向下表面上。波紋管32可用于密封頭部的內(nèi)部組件。

接觸環(huán)通常具有金屬指狀物35，金屬指狀物35接觸在基板50上的傳導(dǎo)層。在圖1中，示出頭部22經(jīng)定位以將基板50放置在處理位置中，在該處理位置該基板與被容納在容器38中的液體電解質(zhì)浴接觸。對(duì)于處理300mm的直徑的基板而言，容器可具有305至380mm的直徑。

圖1示出具有由單個(gè)外電極42環(huán)繞中心電極40的設(shè)計(jì)，雖然可使用多個(gè)同心的外電極。亦可使用單個(gè)的電極。在通常的電鍍工藝中，以銅鑲嵌為例子而言，電極40及42為陽(yáng)極，且基板連接至陰極。由介電性材料構(gòu)成的電場(chǎng)成形單元44可定位在容器中而在電極與晶片之間。可選地，可包括膜60，且陽(yáng)極電解質(zhì)在膜下方的下腔室中，而陰極電解質(zhì)在膜60上方的上腔室中。若未使用膜60，容器形成容納單一電解質(zhì)的單個(gè)腔室。電流從電極通過(guò)電解質(zhì)到晶片上的傳導(dǎo)性表面。在頭部中的馬達(dá)28可用以在電鍍期間轉(zhuǎn)動(dòng)晶片。

于容器中提供形成為環(huán)狀件的膜管90。膜管90經(jīng)定位使得膜管90與基板50的外邊緣相鄰，且在基板50與陽(yáng)極40和/或42之間。大體而言，膜管90與基板距離可在1至3mm之內(nèi)，以更好地控制基板50的邊緣附近的電場(chǎng)。可將膜管90附接至容器38的側(cè)壁且支撐在容器38的側(cè)壁上，或在場(chǎng)成形單元44上?？梢罁?jù)所使用的具體容器將膜管90支撐在介電性支座(standoffs)或托架上。

膜管90具有入口及出口，用以允許具有適合用于提供期望的屏蔽的導(dǎo)電率(conductance)的流體填充膜管90。舉例而言，入口可經(jīng)配管(plumb)至連接至流體源98及100的閥96，流體源諸如空氣、氮?dú)饣蚱渌麣怏w和/或電解質(zhì)或水的來(lái)源。出口可經(jīng)配管至排放件用于沖洗膜管90，或配管至再循環(huán)管線。在使用中，在膜管90中的流體可為流動(dòng)的或靜態(tài)的。

膜管可為膜材料，諸如nafion磺化四氟乙烯基氟聚合物共聚物。nafion管具有足夠造成膜管本身充當(dāng)不完全屏蔽件(partialshield)的導(dǎo)電率(例如，通常約20至100ms/cm)。其他具有更大的傳導(dǎo)性的膜管材料可用以減少所提供的最小屏蔽效應(yīng)。通常的膜管90可具有2至6mm的外直徑、約0.5mm的壁厚及2.5至6mm、或3至5mm的內(nèi)直徑?；蛘撸瑘A形、方形、或矩形管道可被設(shè)置在容器的圓柱側(cè)壁中以達(dá)到相同的效應(yīng)。

如圖2中所示出，膜管90及92可布置在擴(kuò)散體板材94上或內(nèi)，以補(bǔ)償特定的晶片圖案或晶片刻劃標(biāo)記(scribemark)。膜管90及92形成為環(huán)，且在此處被稱為環(huán)狀膜管。使用環(huán)狀膜管結(jié)合擴(kuò)散體板材將允許單個(gè)電鍍裝置20更均勻地對(duì)具有不同大小的基板進(jìn)行鍍覆。內(nèi)膜管92及外膜管90可配管在一起，使得以相同的流體供應(yīng)這兩個(gè)膜管。每個(gè)膜管90及92可形成為環(huán)或圓，且固定在容器38中或上的位置。

若兩個(gè)膜管90及92具有相同的流體，可將這兩個(gè)膜管提供作為形成為兩個(gè)環(huán)的單個(gè)管，在該管從內(nèi)環(huán)移動(dòng)至外環(huán)處具有過(guò)渡區(qū)域。若兩個(gè)管為分開的，則可從在該腔室外側(cè)的分開配管連接來(lái)供應(yīng)不同的流體給這兩個(gè)管。此允許增加對(duì)屏蔽的控制，即，可基于是否僅內(nèi)管或兩個(gè)管均用非傳導(dǎo)性流體填充，來(lái)改變有效屏蔽id。

膜管可跨擴(kuò)散體板材的整個(gè)面分布，以達(dá)到徑向電流密度控制(即，用以復(fù)制同心的陽(yáng)極的功能)。為使屏蔽不作用，可將膜管嵌入于20％的開放面積(openarea)擴(kuò)散體內(nèi)。該開放面積提供具有一電阻的擴(kuò)散體，該電阻與被陰極電解質(zhì)填充時(shí)20ms/cm的nafion膜管的電阻相匹配。在基板于處理期間不轉(zhuǎn)動(dòng)的應(yīng)用中，可使用經(jīng)特定設(shè)計(jì)以與特定基板圖案一起工作的擴(kuò)散體板材。在此情況中，膜管分布(laidout)在擴(kuò)散體板材內(nèi)的方式補(bǔ)償了由特定的晶片圖案或一刻劃范圍所造成的電場(chǎng)變化?；蛘?，膜管可跨全部擴(kuò)散體板材分布，以達(dá)到徑向電流密度控制。如圖2中所示，兩個(gè)或更多個(gè)膜管的環(huán)可用于擴(kuò)散體板材中，或者如圖1中所示，在沒(méi)有擴(kuò)散體板材下使用。

在傳統(tǒng)鍍覆裝置中的介電性材料環(huán)狀屏蔽件可用膜管90取代，以產(chǎn)生可調(diào)整的腔室屏蔽。在膜管以陰極電解質(zhì)(或更高傳導(dǎo)性流體)填充的情況下，該膜管不充當(dāng)屏蔽件，因?yàn)樵撃す苡删哂邢嗤瑐鲗?dǎo)性的容器38中的陰極電解質(zhì)(或電解質(zhì))浸沒(méi)或圍繞。然而，當(dāng)以具有低于圍繞的電解質(zhì)的傳導(dǎo)性的氣體(諸如空氣或氮?dú)?或液體(諸如去離子水)填充時(shí)，膜管將對(duì)電場(chǎng)充當(dāng)屏蔽件。一或更多個(gè)膜管90亦可用于架設(shè)作為能夠處理不同大小晶片的橋接裝置的電鍍裝置中，而膜管90針對(duì)所選定的晶片大小依需要改變?nèi)萜髦械碾妶?chǎng)。引線電極可定位在膜管內(nèi)，以更好地使膜管本身充當(dāng)陽(yáng)極或電流采樣(currentthief)。

傳導(dǎo)性可變的液體可用在膜管90中，以達(dá)到與特定基板匹配的屏蔽。改變?cè)谀す苤械牧黧w的傳導(dǎo)性亦可用以補(bǔ)償改變的工藝條件，諸如在鍍覆期間可能發(fā)生的膜電阻改變。在膜管中更高傳導(dǎo)性流體可用以局部地增加電流流動(dòng)(與局部屏蔽相反)。

如此處所使用的膜管或環(huán)狀膜管意指允許離子流流動(dòng)通過(guò)管壁的材料構(gòu)成的管?？蛇x地，在陽(yáng)極40和/或42同時(shí)或不同時(shí)操作的情況下，膜管90及92的一者或兩者可連接至陽(yáng)極電流源且作為陽(yáng)極運(yùn)作。在此用途中，可在膜管中提供惰性或活性陽(yáng)極導(dǎo)體。經(jīng)由與容器陽(yáng)極40及42不同的材料形成膜管的陽(yáng)極以允許多種材料被共鍍亦是可能的，舉例而言，如用鍍覆焊料。在膜管中提供陽(yáng)極電流的導(dǎo)體可為引線，而該引線被牽拉通過(guò)膜管以如所需要般補(bǔ)充該陽(yáng)極材料。