[发明专利]电化学或化学沉积金属层前预浸润晶片表面的方法和装置

权利要求书

1.一种预浸润晶片表面的方法，包括：

蒸汽化一液体；

把蒸汽化的液体分子输送到晶片表面附近环境中；

用蒸汽化液体分子置换在晶片表面附近环境中的大量空气并把它们输 送到晶片表面并进入到图形化结构中；

从蒸汽环境中凝结液体吸附层于包括图形化结构的晶片表面上；

用电解液接触承载吸附液体层的晶片表面。

2.如权利要求1所述的方法，其中在晶片表面上形成液体吸附层的液 体可被电解液浸润。

3.如权利要求1所述的方法，其中在晶片表面上形成液体吸附层的液 体可被电解液混合。

4.如权利要求1所述的方法，其中通过蒸汽激发来蒸汽化液体。

5.如权利要求1所述的方法，其中将载体气体冲入液体来蒸汽化液体。

6.如权利要求5所述的方法，其中从下述一组气体中选出载体气体：

空气、N₂、He、和Ar。

7.如权利要求1所述的方法，其中通过气相扩散和对流地结合把蒸汽 化的液体分子输送到晶片表面的通孔、沟槽和双嵌入结构的图形化结构中。

8.权利要求1所述的方法，其中所述液体吸附层是纳米厚度，并且由 在晶片表面对蒸汽化分子的多层吸附形成。

9.如权利要求1所述的方法，其中晶片表面周围环境中的蒸汽化液体 分子的含量由液体蒸汽化的分子和载体气体的混合物中的液体蒸汽分压所 调节。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述液体吸附层的厚度由晶片表 面周围环境中的蒸汽化液体分子的含量控制。

11.如权利要求1所述的方法，其中在晶片表面上的液体吸附层的厚 度由蒸汽和晶片表面之间的温度差控制。

12.如权利要求1所述的方法，其中在升高的温度下所形成的液体吸 附层的表面张力比室温下所形成的液体层的表面张力小。

13.如权利要求1所述的方法，其中当晶片表面具有不同的自由表面 能分布的时候，蒸汽化液体分子被选择性地凝结。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述液体吸附层的选择性凝结 触发在接下来的金属化处理中的选择性成核。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述方法用于半导体器件互连结 构中预浸润在电解液溶液中进行金属层沉积的晶片表面。

16.如权利要求15所述的方法，其中电解液中的金属离子从下述一 组金属盐中选出：Cu、Au、Ag、Ni、Ru以及Co。

17.如权利要求1所述的方法，其中该方法用于在封装半导体器件时 形成导线和焊点的过程中预浸润在电解液溶液中进行金属层沉积的晶片表 面。

18.如权利要求17所述的方法，其中电解液中的金属离子选自下述 的一组金属盐：Cu、Au、Ni、Sn、Pt以及Ag。

19.如权利要求1所述的方法，其中该方法用于封装半导体器件形成 基材通孔的过程中预浸润在电解液溶液中进行金属层沉积的晶片表面。

20.如权利要求19所述的方法，其中电解液中的金属离子选自下述 的一组金属盐：Cu、Au、Ni、Sn、Pt以及Ag。

21.一种用于预浸润晶片表面的装置，包括：

基材固持设备，固持其上形成有具有一或多个图案的基材，且一已形 成的金属层至少覆盖基材表面的部分区域；

蒸汽输送设备，喷射含有至少一种分子的蒸汽，该蒸汽将在基材表面 凝结成一薄层液体吸附层；

蒸汽发生设备，将部分的液体转化成蒸汽；

机械系统，控制蒸汽输送设备和基材之间的相对运动。

22.如权利要求21所述的装置，其中所述基材固持设备、蒸汽输送 设备和机械系统是在一个封闭的处理模块中。