TW200413566A - Temperature control sequence of electroless plating baths - Google Patents

Description

200413566 玫、發明説明： 【發明所屬之技術領域】 離子Γ電Γ槽電鍍提及爲自浦化反應或化料解在基質上使水狀金屬 A反士爲i屬原子而沒使用電流。無電舰程及成份發現於大綱的商業 仃：中且在雜基質上使用來魏大量的金屬或合金。 【先前技術】 β用此電__材制子包含銅，鎳，金，姑，錫合金，等。基質表 皙Ζ任何表面’其催化活化本身或可由催化劑活化。之前常見的可能基 斤’舉例，金屬，蹲石及多樣聚合物。電鍍過程可選擇如僅一部份基 鲁 催化H活化至精準控制金屬沈澱將發生，或替換的可被使用覆蓋全 部的基質表面。 孤 無电鍍廣範圍使用於微電子工業以沈澱在半導體晶圓層。舉例，在過 去，用無電鍍以形成基質上的黏著，阻擒及覆蓋層。此揭示的目的，阻播 ^疋義如-層軸於基質表面至少_雜，無止錄阻騎兩邊的材料 觸、。舉例’ —PJL騎防絲化或晴層《的提倾顧，或替換 的可避免在阻擒層-邊的層所包含之材料滲透到另外一邊。舉例，在微電 子工業，co(w)p及Nip微過去從使用的兩個例子以避免銅離子渗透入基 質中和使銅鈍化一樣。 過去已知的無電鍍槽電鍍過程_般包含加熱一池溶液至某一個沈殿 · 溫度’其-般相料最小沈澱溫度（如從溶液至基質沈澱作用可發生的最 小溫度）。加熱後’此-池溶液以幫浦打進電鍍槽空間中。在電鍛槽空間 中有居性表面的基貝存在’且無電鍍開始於在或接近熱溶液接觸基質的 時間。 電鍍過程本身包含穩定狀態沈澱期間後的謗導狀態。謗導期間爲穩定 狀態沈澱作用發生需要達到混合的時間。沈激一般設計在某些PH及溫度 範圍下發生。在綠翻中，沈澱率與溶液溫度成比例。就其言，無電^ 過私加熱讀溫度至最南沈殿溫度可取紐高沈澱率及增加過程生產力 E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004.doc2003n 1/2〇 200413566 的優點。浴槽溫歧影響層沈_重要的因素之_。除了沈澱率外，然而， 浴槽溫度亦會雜驗物的-錄及組成，及其·。就其言，在此過程 中無電鐘浴槽連績溫度控制是很重要。 “除了高產出外，形成於基質上_致的沈M物也是令人滿意的。在之 前，浴槽溶液，由循環蓮蓬頭引入電鍍空間中，其有_個裂開的口或洞。 因爲浴槽溫度高’狀時間短且沈澱始於溶液_基質表面。此喷霧方式 可顯著的在基質上產生-致的驗物，然而，由於，其他因素，如其銀入 空加的浴槽流動_。另外，當沈殿物形成時，沈^^物的—致性受晶圓表 面溫度分布的影響。 無電鍍的先前技術方法被證明在許多觀點中有問題。舉例，一個合適 的蓮蓬頭設計被證實包含高品質產品。頭部開口形狀及大小，頭部旋^速 度，及流速的多樣化可產生不同橫過基質表面的流動圖案且影響沈澱物的 一致性。舉例，基質一區可更暴露於高溫度浴槽中且隨後更多材料沈澱在 此區。蓮蓬頭設計因此更重要企圖包含溶液分配。 另外，浴槽高溫度在此過程一般沒益處。舉例，因爲水蒸汽所以水從 /合槽散失，其可能改變組成濃度且導致沈澱率的改變。爲了避免如此，浴 槽溶液組成備有監視器且水要常補滿。此外，降低使用於浴槽中的試劑將 體驗在高溫下加速分解，因此浴槽溶液的壽命會因爲高的浴槽溫度而縮 短。然而，之前的過程大量溶液一般保持於高溫且循環通過系統供應電鍍 進行。每一個系統可要求高能量輸入且形成高運轉浪費。 先前技術的過程亦在沈澱前需要一段長的準備時間。_般浴槽溶液的 浴槽大小爲10加侖或更大供商業使用。此浴槽大小需要一段長時間來將 溶液從室溫加熱至沈澱溫度。另外，在此過程完成後加熱器關掉，溶液將 循環一段時間直到適當冷卻以避免浴槽過量分解。 因此’其需要一種在高輸出下提供高品質，一致沈殿物於基質上的改 良無電鍍槽電鍍方法，以增加浴槽壽命及降低系統能量需求。 【發明内容】 通常，本發明使用無電鍍槽電鍍方法，其包含使用於電鍍過程的浴槽 E:\PATE>mPuApu-〇68\pu-068-〇〇〇4W〇68^ ^ 200413566 澱發生 溶液連續溫雜制。更_的，本發明_㈣财補包含—心 槽溶液從支減至電鍍㈣，財無電鍍電鍍液爲溫度小於接 浴槽溶液_溫度4電射間t，浴槽溫度加熱至沈搬溫度且灰^沈' 任何適合的無電麟驗可縣發贼用。—般無電 種或多種金屬離子來源，—種還棚，及—種複合劑。舉例，全 源的具體f测村級條及制^。轉無翅實摘中 及硫化鎳可2金屬離子來源。_種在無電鍍浴槽中的可能還原劑例子爲摔 檬酸納。在填敵托池後，至少_部份的讀溶液接著從支托池移動，^ 意預先加熱且料電鍍槽空間此時溫度小於讀巾最低沈殿溫度。 在電鍍針种，溶液接觸顧的_雜，浴槽溶液可進_步加熱至沈 殿溫度’同時無電鍍沈财生，且令人滿意的沈澱軸於基質上。在一具 體實施例巾，沈Μ度在6〇1〇至9〇1〇間。更翻的，沈難度可在7〇〇c 至75 C間。在最低的沈澱溫度，浴槽溶液先加熱是不需要的。若需要，浴 槽溶液可在無電鍍沈澱後回到支托池且溶液可冷卻及循環使用。 當溶液需要先加熱時，浴槽溫度可預先加熱至一個溫度，此塡滿電鍍 空間的溶液溫度可小於浴槽溶液最小的沈澱溫度。舉例，浴槽溶液可預先 加熱至一個低於浴槽溶液最小沈澱溫度1〇。〇的溫度。更特别的，浴槽溶液 可預先加熱至一個低於浴槽溶液最小沈澱溫度5它至1〇〇c的溫度。在一個 具體實施例中’浴槽溫度可在其進入電鍍空間前預先加熱至5〇艺至55〇c。 一個具體實施例，浴槽溶液的全部支托池在溶液轉送至電鍍空間前其 本身可在支托池預先加熱。替換的，只有一部份的浴槽溶液可從較大的支 托池移動且接著在部份浴槽溶液進入電鍍空間前預先加熱。舉例，少於25 %總體積的浴槽溶液可從支托池移動及預先加熱，且特别的少於丨5%總體 積的浴槽溶液可從支托池移動及預先加熱。在一具體實施例中，少於10 %總體積的浴槽溶液可從支托池移動及預先加熱。 浴槽溶液可在進入電鍍空間前由任何適合的方法預先加熱。舉例，浴 槽溶液可在分離式預先加熱池或替換的在加熱線像其從支托池流到電鍍 空間一樣加熱。 E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004.doc2003/ll/20 使用本發明過程形成於基質上的層爲任何形式的層。舉例，層可覆蓋 全部基質表面或替換的覆蓋一部份基質，以一種圖案。層亦可有任何需= 的厚度。特别的層可小於200A厚。更好的，層的厚度在5〇入至1〇〇A。 在一具體實施例中，基質可由無電鍍層沈澱在其上形成一半導體晶 圓。舉例，晶圓上的沈澱可爲一阻播層其作用如銅層上的鈍態層塗抹 圓上。本發明其他特徵與觀點更詳細描述於下。 【實施方式】 本發明將詳細描述特殊的具體實施例。這些具體實施例經由發明解釋 提供，並不是指限制本發明。舉例，進一步的描述或説明如具體實施例部 份可以產生進一步實施例。在發明的範圍及精神内，本發明存在傾向於包 括這些及其他變更及變動。 要電鍍提供一種在至少部份基質表面形成層但沒有使用電鍍的方 法。本發明提供改善均句沈澱的無電鍍方法，同時降低系統能量需求及增 加無電鍍浴槽溶液壽命。 一般，本發明方法包含在任何無電鍍沈澱過程引入連續溫度控制於無 電鍍浴槽中，其發生在較高於周遭環境溫度的溫度中。更特别的，本發明 包含在溫度低於最小沈澱溫度時將無電鍍浴槽溶液引入電鏟空間中，且接 著僅在電鍍空間塡滿後，加熱電鍍空間中浴槽溶液至沈澱溫度，同時無電 鏡沈澱發生且沈澱物可在基質上形成。若需要，本發明過程亦可包含在導 入電鍍空間前將浴槽溶液預先加熱。舉例，浴槽溶液在導入電鍍空間前可 加熱至稍微低於最小沈澱溫度。 本發明一具體實施例，不是將所有浴槽溶液從支托池導入電鍍空間， 而是僅一部份的浴槽溶液由較大的支托池導入較小的電鍍空間。在此具體 實施例中，少部份的浴槽溶液在塡充入電鍍空間前可加熱至低於溶液最小 沈澱溫度。 電鍵空間先前已包含基質當浴槽溶液導入時被處理，在浴槽溶液導入 電鍍空間後，溶液接著加熱至沈澱溫度其至少與溶液的最小沈澱溫度相 同’且可能較高。溶液保持在或接近沈澱溫度一段適合的時間，因此無電 E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004. doc2〇〇3/11 /20 鍍沈澱發纽-令人滿意的雜練絲軸。鶴賴雜時驗，浴 槽溶液可從電鍍空間移除且回到支托池。 本發明的棘可提餅乡已改賴料加赋無電舰程。舉例，發 現於過去—致的沈_題’由於充齡鍍空_浴槽溶液在或高於沈殿溫 度會被忽略。另外，在本發明一些具體實施例中，只有少部份的總浴槽溶 液在任何時舰加熱’鼠綠的鮮需轉低。細，齡沈澱過程加 熱浴槽溶液，且由將其循環回較大，較冷的支托池立即冷卻溶液，浴槽溶 液的有效壽命延長此後浴槽複合物熱沈殿作用會減到最小。本發明其他的 優點很多，其揭示將顯而易見。 一本發_方法適合與任何滿意的無電鍍過程使用，其可赠用於在提 高溫度實在«上沈澱-層。舉例，本發鶴合酿或雜的無電鍵浴槽 溶液。-般，無電鍍溶液包含一種或多種金屬離子，一種還原劑，一種複 合劑，及/或任何其他需要的成份，如，舉例，穩定劑，pH調節劑，鹽， 等’其可使用來包含浴槽需要的電鍍特性。此溶液可爲已知且在過去許多 不同工業中利用，包含，舉例，微電子工業。 在-具體實施例中，無電鍍溶液在增加溫度後可使用於本發明過程沈 澱層，如在半導體晶圓上的黏附，阻擋及攜帶層用。舉例，無電鍵溶液升 高溫度後可形成來沈澱金觸化物阻擋至基質上，如轉體晶圓。舉例， 金屬磚化物阻擋層可電鍍在在基質上先前軸的銅層上以避免銅的氧 化。替換的，金屬磷化物阻擋層可電鍍於基質上以避免離子從一層，如形 成層，向下滲透到他層或基質材料本身下面的阻擋層。 均 適合使用於本發明過程的無電鍍浴槽溶液的具體實施例爲一種可以 沈澱晶圓上鈷-鎢-磷合金阻擋層的溶液。此具體實施例可能的一種無電鍍 浴槽溶液包含，舉例，0.03M至〇·1Μ的硫化鈷，約〇 〇1M至〇 1M的鎢化 鈉，0.1M至0.5M的還原劑如次磷酸鈉，〇 1M至1M間的複合劑如擰檬酸 鈉，及任何其他需要的添加劑如，舉例，一硼酸，氫氧化鉀結合物，及界 面活性劑如購自Rhodia Corporation的RE610。舉例，無電鍍溶液可包含 〇·1Μ至1·〇Μ硼酸及〇.〇1克/升至〇·〇5克/升的表面活性劑。在一具體實施 例中，浴槽溶液可在pH 9至9.5間形成。 E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004.doc2003/ll/20 9 200413566 、在:替制具It實测t，無電麟液可軸喊祕本發明過程中 =在基質上沈;_倾。在此具财侧t，電鍍錢驗可與上述溶液 相似，但金雜子來源錢化鎳錢酸鎳。 *根據本發明浴槽溶液在溫度低於溶液最彳、沈澱溫度可導入電 鍍=間中。一般’雋電鍍溶液可在溫度低於需要沈澱溫度10°c内的溫度進 入邊空間。在充滿電鍍空間後，賴溫度可加齡沈澱溫度，因此沈殿 發生，且沈爾成於基質上。浴槽溶液可移出紐空間，且過程可重複。 讀溶液可在室溫下導人電鍍㈣。在_替換之具體實施例中，然 而’浴槽溶液可預先加熱。—般，不論浴槽溫度大部分依據需要的沈澱溫 度加熱。舉例，若沈殿溫度在室溫101〇内，不需要預先加熱。換言之，大 部刀中4書中’無電聽:液在導人電鏟空間前皆預先加熱。 本發明無電鍍浴槽溶液連續流動的具體實施例如第一圖所示。在此具 體實施例中，本發明過程包含浴槽溶液導入支托池（1〇〇)。溶液導入支托 池（1〇〇)的量可爲任何需要的量且可以根據獨立的過程情況。舉例，在 一具體實施例中，10加侖的浴槽溶液可形成且導入支托池（1〇〇)，雖然本 發明其他具體實施例可包含支托池其能容納較小或較他體積的浴槽溶 液。若需要，支托池（1〇〇)可被密封以避免溶液污杂如通過氮氣清洗（未 顯示）。支托池（100)可包含，若需要，一個攪拌器（108)，來保持溶液 在池中良好混合。在一特别的具體實施例中，支托池（100)中的浴槽溶 液一般在室溫下或可冷卻以致於延長浴槽溶液壽命。 説明於第一圖的具體實施例，沒有使用全部浴槽成份於電鍍空間中， 一部份的浴槽溶液從支托池（100)移開且傳送至電鍍空間（12〇)。部份 浴槽溶液從支托池（100)移開’ 一般，少於總溶液的25%。特别的，部 份浴槽溶液從從支托池移開少於總溶液的15%。更特别的，少於總溶液的 10%的浴槽溶液從支托池（100)移開。

在從支托池（100)移開後，浴槽溶液可預先加熱至一個溫度，因此 浴槽溶液可在此溫度下導入電鍍空間中，此溫度僅稍微低於溶液最小沈澱 溫度。舉例，一個具體實施例，浴槽溶液可在溫度低於溶液最小沈澱溫度 l〇°C下導入電鍍空間。更特别，浴槽溶液可在低於溶液最小沈澱溫度5°C E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004.doc2003/ll/20 10 200413566 至l〇C間下導入電鍍空間。 一具體實施例，説明於第一圖，部份浴槽溶液可從池（1〇〇)經由線 (\〇5)移動至預先加熱池（)。預先加熱池（110)，若需要，可:含攪 摔器（104)且可以密封，如通過氮氣清潔，以避免污染。浴槽溶液可由 任何適合的方法在預先加熱池（110)中預先加熱。舉例，在一具體實施 例中’預先加熱池（110)包含一加熱板其可以浸入溶液中且用以加熱溶 液。替換的’溶液可由使用加熱池從池底加熱。任何適合的加熱方法可被 利用來預先加熱浴槽溫度。在預先加熱後，浴槽溶液可從預先加熱池（⑽） 經由線（102 )移動至電鍵空間（12〇 )。 ，本發日轉換的具體實施例中，如第三_示，而沒有在縣加熱池 # 1=)預先加熱溶液，浴槽溶液可在加熱線（則預先加熱。在此具體 實犯例中’加熱線可由任何適合的方法加熱，且可攜帶溶液從支 ()至笔鍍全間（120 )。當溶液移動通過加熱線（I。？），其可以 在到達電鍍㈣）的時間加熱至需要的加熱溫度。 其必須知道第-至三_明本發明具體實侧，其巾電鍍㈣小於支 托池且僅-部份溶液内容物從支托池移動至電鍍空間，描述這些方法的具 體實施例相當於可制這些具體實施例，其中支托池的全部内容物移祕 電敏_處理-個❹値電鍍空財大_#於尬池大小的晶圓。 本發明另-個具體實施例，浴槽溶液可沒預先加熱溶液而導入電鑛空 間[如當魏讀浴槽驗加熱至沈殿溫麟_分_加熱辣比在=· 鍍空間中-次加熱花費多。舉例，本發明具體實施例中，浴槽溶液最小沈 澱溫度可相當低，如，舉例，高毅溫化至_間。在此具體實施例中， 從其三即達到最小隸溫度來看，其更好爲不須預先加熱溶液。在此例子 中，溶液可直接從支托池⑽）流入電鍍空間⑽）中而沒預先加熱。 浴槽溶液絲加熱，若需要，其可轉換至電鍍空間中⑽）。 空間（削）可能的具體實施例説明於第二A圖。一般電鍵空間（12〇)的又 大小與預先加熱池⑽）-樣。電齡間⑽）包含基質支架（2 以手臂（204)握住支撐基質（21〇)，如半導體晶圓。電鍍空間⑽）亦 可包含一氣體入口（則，其允許鈍氣如氮或氬浸入電鏟空間，以密封保 E：\PATENT^uApu-068\pu-〇68-〇〇〇4\pU.〇68.〇〇〇4 200413566 護晶圓避免污杂。雖然説明僅爲單-基質（21G)，基質支架（寫）亦可 設計來支持多個基質。 在黾鍍兒間充滿溶液前基質（210) —般放置於電鍍空間（2丨〇)。第 二=圖説明一種負載基質（210 )浸入電鍍空間（12〇 )的方法。在此具體 實訑例中，手臂（2〇4)以活塞活動收縮，降低基質支架（2〇6)至空間（12〇) 底下，因此基質（210)可負載於基質支架（2〇6)。負載時，手臂（2〇4) 可上移進入關閉位置，密封基質支架（鳥）於空間（⑽）洗緣對邊，且 關閉二間。全間可在經由線（1〇2)沖入溶液前清除任何可能的污染物。 %鍵殳間一個替換的具體實施例，如第四A及四B所示，基質（21〇 ) 有一個稍微大於空間（120)直徑的直徑。在此具體實施例中，當空間打 開時，基質可負載在基質支架（206)上，如第四B圖及相似的第二B圖 之具體實施例所示。在此具體實施例中當手臂（2〇4)上移至關閉的空間 仁置，基負（21〇)本身接觸空間（12〇)邊緣，且與空間壁形成密封，因 此關閉空間，如第四A圖所示。此具體實施例被利用最小接觸可到晶圓背 邊至電鍍槽溶液間。 基質（210)可爲任何需要的基質，且有任何合適材質表面。舉例， 基質（210) &含金屬，鑽石，或聚合材料於基魏面，其可由本發明任 何方法覆蓋。在-個具體實施例中，基質（21〇 )可爲石夕基質，如期使用 於形成半導體設備。另外，基質在提供於本發明過程前可事先覆蓋一種或 多種材料。 基貝表面可爲天然催化反應或替換由催化劑，爲了在浴槽溶液中的金 屬離子可在需要的沈澱溫度沈殿於基質表面。一個具體實施例，免可當一 種表面催化劑使用，其他已知的催化劑亦可被使用。另外，無電鍵過程可 有選擇性，如僅-雜基質表面雜反應域準控制，在此金屬沈澱發 生，或替換可被使用覆蓋全部基質表面。 浴槽溶液可導入電鍍空間的數量取決於電鍍空間大小，其，依次可取 決於基^在單-_可處理的大小及數量。在_個具體實施例中，電鍵空 間可較大，且全部支托池（100)内容物可導入電鍍空間（12〇)。替換的， 电鍍殳間可相當小，且僅一部份的溶液可以從支托池移出且導入電鍍空 E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004.doc2003/ll/20 |2 200413566 間二舉例，在-具體實施例中，_個·mm晶圓可在電駿間中處理， 如第二A圖説明—樣使用h5公升的浴槽溶液。另—個具體實施例，一種 3〇Omm晶圓可在一個較大的電鍍空間以Μ公升的溶液處理。當預先加熱 溶液通過線（102)進入電鍵空間（12〇)，其可充滿電鍵空間（12〇)至頂 端，晶圓（210)上表面位置淹沒且在溶液表面底下。 浴槽溶液可由任何適合的方法導入電鍍空間。舉例，線（1〇2)可沒 有特殊壓力或流動需要下簡單充滿電鍍空間（12〇)。當電鍍空間在本發明 中充滿時沒沈澱發生，此因爲溶液當導人電鍍空間及第_次接觸基質時未 達到最低沈澱溫度。因此，溶液流過基質的流動樣式，當空間充滿可有較 小或沒影響_無電，且林發明的方滅狀均自的沈殿物。 在溶液充滿電鍍空間（120)後，溶液可加熱至沈澱溫度。舉例，在 -個具體實施例巾，加熱板（施）可置於溶液底雜加熱溶液。當浴槽 洛液加熱’加熱板（208 )亦可在溶液中轉動，因此溶液保持良好混合且 改善溶液熱分布。一般，浴槽溶液深度超過基質需要足夠使加熱板（2〇8) 接觸，且加熱溶液沒有接觸基質（21〇)。 溶液可在電鍍空間加熱，如由加熱板（2〇8)至沈澱溫度，其至少相 當於浴槽溶液的最小沈澱溫度。若需要，然而，爲了增加過程的沈澱速度， 溶液可加熱至高於最小沈澱溫度的溫度。在任何情況下，溶液的沈澱溫度 不需要超過使溶液不穩定及分解的溫度。 達到需要的沈殿溫度，加熱板（208)可從溶液中移除。若需要，加 熱板（208)當在溶液底部時可轉動，以允許溶液黏附至加熱板（2〇8)拉 進浴槽中。在或接近溶液沈澱溫度，無電鍍沈澱發生。因爲溶液在無電鍍 沈澱前分散於基質表面，本發明的方法大大增加形成於基質上沈澱物的一 致性。 溫度控制過程可使用來監控在電鍍空間中溶液的溫度，因此若溶液溫 度低於預先調整的最低溫度，則加熱板（208)可再次置於溶液中使溶液 再加熱至沈澱溫度。 在本發明一個具體實施例中，磷化金屬阻擋層可使用如上所述溶液鍍 於基質上。在此具體實施例中，溶液的最小沈澱溫度爲6〇t：，且溶液的沈 E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004.doc2003/11/20 9G^，、财棘麟驗會變料歡。當沈澱發 超過5八#^6=度’舰會她慢，又導賴到穩歧態金屬沈殿前需要 塞例，^ _。因此，其熱溶液溫度至—個較高的沈殿溫度， 且溶液達沈 |，在7〇C至75°c間。在此溫度範園，誘導時間相當短， 澱溫度時可立即沈澱。 ”基質支持於加熱浴槽溶液的時間取決於許多因素，包含，舉例，滿意 々薄膜2度。-般’任何滿意的薄膜厚度可由本方法形成。舉例，本發明 1々薄膜厚度小於200入。更特别的，本發明形成的薄膜層可爲％人至 觸間。一般，本發明穩定狀態沈殿過程時間可小於10分鐘。特别的， 穩定狀態沈贿可小於5分鐘。卿，獄雜趙過程時間 可小於3分鐘。 本發明一個具體實施例，磷化金屬層可形成於基質表面，且浴槽溶液 可加熱至7G°C至75加的沈澱溫度。在此具體實施财，5GA至〗⑻A的 沈/¾層"J形成至彡_部份基質表面且穩定狀態沈澱過程時間可小於2分 鐘。更特别的，在此具體實施例中，5〇A至励A的沈殿層可形成至少一 部伤基i表面且穩定狀態沈澱過程時間可小於丨分鐘。 再次提及第一圖在沈澱發生後，溶液可從電鍍空間（12〇)經由線（丨15) 移開回到支托池（1〇〇)。支托池一般溫度低於從電鍍空間（12〇)回來的 溶液溫度。因此，當溶液回到支托池（1〇〇)，溶液溫度會下降。舉例，當 僅一部份浴槽溶液使用於店空間（12〇)時，回來的溶液可與較大體積較 冷的溶液在支托池中混合，且快速降低溫度。相同的，若全部浴槽溶液在 過程中移至電鍍空間，浴槽溶液當回到空的支托池會降低溫度。儘可能以 4多過％維持溶液在低溫度，可避免高溫分解溶液成份。其可以延長溶液 壽命。另外，由在電鍍空間快速降低溶液溫度，系統的水散失會是最少， 且大大降低添加水回溶液中的需求，在一些具體實施例中，完全消除。 若需要’本發明過程可爲一連續過程，其可快速處理多數基質。舉例， 在一個具體實施例中，僅一部份支托池中的浴槽溶液可導入電鍍空間。在 此具體實施例中，電鍍空間充滿溶液後，第二部份溶液可從支托池移開。 若需要，第二部份可在第一部份溶液加熱至沈澱溫度，無電鍍沈澱發生於 E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004. doc2003/11/20 ^ 200413566 ‘沈澱步驟完成，電鍍空間沒有溶 電鍍空間同時預先加熱。因此很快的第— 液’處理過的基質從電鍵空 ' #，筮- ^ ]夕開且罘二，萬處理基質進入。當第二基質 連續無電鍍過程形成。 n且弟二基質被電鍍。因此…個快速， 本發明這些與其他修飾級討由這㈣見的技誠能反覆施行，而 沒背離本發明精神及目的’其更特别附加於中請專利範園中。另外，其必 須知道=具體實施_觀點可全部或雜互換^再者，這些技術技能將 祭覺先如描述僅爲例子，但不限制本發明因此進一步描述於附加的申請專 利範圍中。 圖示元件簡要説明 100 holding tank 支托池 102 line 線 104 agitator 攪拌器 105 line 線 107 heated line 加熱線 108 agitator 攪拌器 110 pre-heat tank 預先加熱池 115 line 「線 120 plating chamber 電鍍空間 204 arm 手臂 206 substrate holder 基質支架 208 heating plate 加熱板 210 substrate 基質 220 ------------ gas inlet 氣體入口 E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004.doc2003/ll/20 200413566 【圖式簡單説明】 第一圖爲本發明無電鍍浴槽溶液連續流動的具體實施例； 第二A圖爲當空間關閉時本發明電鍍空間的具體實施例； 第二B圖爲第二A圖打開時的電鍍空間； 第三圖爲本發明另一個無電鍍浴槽溶液連續流動的具體實施例； 第四A圖爲當空間關閉時本發明電鍍空間的具體實施例；且 第四B圖爲第四A圖打開時的電鍍空間，同時基質裝入空間中。

E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004. doc2003/11 /20 γβ

Claims (1)

1. 拾、申請專利範固·· 1·-種連續溫度控制之無電麵的無電鍍方法，其巾—種無電鍍槽電鍵 方法包含： 在支托池中提供一種無電鍍浴槽溶液； 從文托池中移開一部份無電鍍浴槽溶液； 將從支托池移開的浴槽溶液導入電鍍空間中，此浴槽溶液包含至少一 部份的基質導入電鍍空間，其中浴槽溶液在小於浴槽溶液最小沈澱溫 度的第一溫度下導入電鍍空間； 在電鍍空間加熱浴槽溶液至沈澱溫度，其至少與浴槽溶液的最低沈澱 溫度相同；且 由無電鍍沈澱形成沈澱於部份基質上。 2·如申凊專利範園第1項的方法，進一步包含在沈澱形成後從電鍍空間 回收浴槽溶液至支托池。 3·如申凊專利範園第1項的方法，進一步包含在支托池預先加熱浴槽溶 液至第一溫度。 4·如申請專利範圍第1項的方法，進一步包含從支托池移開的浴槽溶液 在浴槽溶液導入電鍍空間前預先加熱至第一溫度。 5·如申請專利範圍第4項的方法，其中從支托池移開的浴槽溶液在預先 加熱池加熱至第一溫度。 6·如申請專利範園第4項的方法，其中從支托池移開的浴槽溶液在加熱 線上加熱至第一溫度。 7·如申請專利範圍第1項的方法，其中第一溫度小於浴槽溶液最小沈澱 溫度10°c。 8·如申請專利範圍第1項的方法，其中第一溫度小於浴槽溶液最小沈澱 溫度5t：至10°c間。 9.如申請專利範圍第1項的方法，其中從支托池移開的浴槽溶液小於浴 槽溶液總量的25%。 10·如申請專利範圍第1項的方法，其中從支托池移開的浴槽溶液小於浴 槽溶液總量的15%。 EAPATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0004.doc2003/ll/20 yj 200413566 1L如申請專利範園第丨項的方法 槽溶液總量的10%。 其中從支托池移開的浴槽溶液小於浴 12·如t請專穩M丨侧方法，針基質爲半導體晶圓。 13·如中請專利範園第i項的方法，其中沈殿物以一樣式形成於基質上。 14·如申凊專利範園第i項的方法，其中基質全部表面被沈澱物覆蓋。 15·如申請專利範園第1項的方法，其中沈殿物厚度小於 16·如申凊專利細第1項的方法，其中沈殿溫度在6〇β〇至响間。 π -種連續溫度控制之無電鍍槽的無電鍵方法，其中一種S基質上形成 阻擋層的方法包含： 在支托池中提供一種無電鍍浴槽溶液； 從支托池中移開一部份無電鍍浴槽溶液； 將浴槽溶液加熱至第-溫度，其中第_溫度小於浴槽溶液最小沈殿溫 度； 將浴槽溶液導入電鍍空間，因此浴槽溶液在導入中接觸一部份的基質； 在電鍍空間加熱浴槽溶液至沈澱溫度，其至少與浴槽溶液的最低沈澱 溫度相同； 由無電鍍沈澱沈澱阻擋層於部份基質上；且 在阻擋層形成後回收浴槽溶液至支托池。 18.如申請專利範圍第17項的方法，其中浴槽溶液在預先加熱池加熱至第 一溫度。 I9·如申請專利範園第π項的方法，其中浴槽溶液在加熱線上加熱至第一 溫度。 20·如申請專利範圍第17項的方法，其中第一溫度小於浴槽溶液最小沈澱 溫度l〇°C。 21·如申請專利範圍第π項的方法，其中第一溫度小於浴槽溶液最小沈澱 溫度5°C至l〇°C間。 22.如申請專利範園第π項的方法，其中從支托池移開的浴槽溶液小於浴 槽溶液總量的15%。 23·如申請專利範圍第17項的方法，其中從支托池移開的浴槽溶液小於浴 E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-06E-0004\pu-068-0004.doc2003/ll/20 200413566 槽溶液總量的10%。 24如=利範圍第17項的方法’其中基質爲半導體晶圓。 26二二%項的方法’其中半導體晶圓含有銅層。 27 /申：|進圍^ 17項的万法’其中1層厚度小於20〇A。 .=2 17項的方法’其中，厚度小㈣入謂入間。 如申=J園第17項的方法’其中沈 29·如申蜎專利範園第π項的方法，並 〇 ^ τ此義^皿度在7〇 C至75<>C間0 3〇. -種物溫度控制之無電鍍槽的無電鍍方珐，其中一種在半導體 上形成鱗化金屬阻擋層的方法包含： ’庄 難娜偷& ,蝴_液包含一種 至屬離子來源，一種還原劑，及一種複合劑； 從支托池移開至少15%的無電鍍浴槽溶液； 托池移_浴齡液加熱至第—溫度，其溫度小於浴槽 洛夜瑕小沈澱溫度； 二=溶液私電鍍㈣，浴録私巾觸—部份的半導 日曰j員|， 加熱在電鍍空間的浴槽溶液至崎至9叱間的沈殿溫度； 由無電鍍沈澱沈澱阻擋層於部份基質上；且 Z浴槽溶液從電鑛空間至支托池，其中離開電鍍空間的浴槽溶液溫 度在回收回支托池上降低。 31·如申請專利範圍第3〇項的方法，其中無電鍍浴槽溶液包含： a) 從硫化鈷，鎢化鈉及混合物中選擇金屬離子來源； b) 一種還原劑包含次嶙酸鈉；且 c ) 複合劑包含擰檬酸鈉。 2·如申凊專利範圍第3〇項的方法，其中無電鍍浴槽溶液包含·· a) 從氟化錄，硫化鍊及混合物中選擇金屬離子來源； b) —種還原劑包含次嶙酸鈉；且 c ) 複合劑包含擰檬酸鈉。 33 •如申請專利範園第30項的方法，其中沈澱溫度在7〇亡至75它間。 E:\PATENT\Pu-\pu-068\pu-068-0004\pu-068-0l O04.doc2003/lI/20 19 200413566 34.如申請專利範園第30項的方法，其中第一溫度在50°C至55°C間。

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