[发明专利]电化学处理器中的密封环

说明书

本发明提供一种用于电化学处理器的密封环，所述密封环在按压抵靠晶片表面时不横向滑移或偏转。所述密封环可在处理器的转子上，其中密封环具有外壁，所述外壁通过末端接合至尖端圆弧。所述外壁可为直壁。相对刚性的支撑环可附接至密封环，以提供更精确的密封尺寸。也可使用在晶片表面上横向地滑移或偏转的刀口密封环。在这些设计中，滑移是大体上均匀且一致的，从而产生改进的性能。

本申请是申请日为2013年5月17日、申请号为201310183105.0、发明名称为“电化学处理器中的密封环”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电化学处理器中的密封环。

背景技术

半导体集成电路和其它微尺度装置的生产通常需要在晶片或其它基板上形成多个金属层。通过与诸如平坦化、蚀刻和光刻的其它步骤结合电镀金属层，产生形成微尺度装置的图案化金属层。

电镀是在液体电解质浴中对基板或基板的一侧进行，并且电镀是对接触基板表面上的导电层的电接触进行。使电流通过电解质和导电层。电解质中的金属离子沉积或者析出至基板上，从而在基板上产生金属层。金属离子也倾向于析出至电接触上。这种称为“集中电镀(plate-up)”的影响改变电接触周围的电场，从而产生不均匀的电镀。因此，电镀至电接触上的金属必须被移除，增加了制造工艺的时间要求和复杂性。

已经发展所谓的干燥或封闭接触环以避免接触的集中电镀。在这些设计中，密封环将电解质远离电接触密封。电接触在基板的周边接触基板上的导电层。密封环沿电接触径向向内地接触基板表面，以便接触保持与电解质隔离。

尽管在干燥接触环中使用密封件解决集中电镀问题，但是干燥接触环具有所述干燥接触环自身的缺点。最初，干燥接触环的密封件必要地接触或覆盖基板表面上的环形区域，所述区域不可用来形成装置。因此，如果使用密封件，那么必须牺牲一小部分可用的基板表面。密封件也绝不可过度干扰围绕晶片边缘的电场，否则将降低电镀品质。在一些处理器中，密封件也可以在连续的晶片电镀周期期间集中电镀(即，金属变得电镀至密封件上)。避免密封件集中电镀在提供均匀的高品质金属电镀晶片中也是重要的。密封件也必须在大量电镀周期期间可靠地且一致地执行，没有泄漏并且在电镀周期之后最少地粘附至晶片。

发明内容

设计密封环以使密封环在抵靠晶片表面密封时不会滑移。所述密封环可在处理器的转子上，其中所述密封环具有外壁，所述外壁接合至尖端圆弧。所述外壁可为直壁。相对刚性的支撑环可附接至所述密封环，以提供更精确的密封尺寸。密封件可选择性地模制在例如金属支撑环上。也可使用在晶片表面上横向地滑移或偏转的刀口密封环。在所述设计中，滑移是大体上均匀且一致的，从而产生改进的性能。本密封环也具有与晶片接触的最小区域，如此提高了产量。

附图说明

在图中，相同元件符号指示每一图中的相同元件。

图1是电化学处理器的剖视图。

图2是支撑在提升/旋转机构上的图1中所示的头部的剖视图。

图3至图5是现有技术密封组件的视图。

图6是第一密封组件的放大剖视图。

图7是图6中所示的密封组件的进一步放大详细视图。

图8和图9是第二密封组件的放大剖视图。

图10是示出图8和图9中所示的密封组件的变形的剖视图。

图11是示出与基板接触的第三密封组件的剖视图。

具体实施方式