[发明专利]使用远程电流动态控制电镀均匀性的装置和方法

权利要求书

1.一种用于在衬底上电镀金属的电镀装置，所述电镀装置包括：

(a)电镀室，其配置成容纳电解液，所述电镀室包括阴极电解液分室和阳极电解液分室，其中所述阳极电解液分室和所述阴极电解液分室通过离子可渗透膜分隔开；

(b)衬底支架，其配置成在电镀期间保持并旋转所述阴极电解液分室中的所述衬底；

(c)主阳极，其布置在所述电镀室的所述阳极电解液分室中；

(d)离子阻性离子可渗透元件，其布置在所述离子可渗透膜和所述衬底支架之间，其中，所述离子阻性离子可渗透元件适于在电镀期间提供通过所述离子阻性离子可渗透元件的离子迁移；以及

(e)第二电极，其配置成贡献和/或转移电镀电流到所述衬底和/或从所述衬底贡献和/或转移电镀电流，其中，所述第二电极被布置成使得所贡献的和或所转移的所述电镀电流不穿过分隔开所述阳极电解液分室和所述阴极电解分室的所述离子可渗透膜，且其中所述第二电极被布置成使得贡献和/或转移电镀电流穿过所述离子阻性离子可渗透元件，其中所述离子阻性离子可渗透元件包括外部的、离子可渗透部分、中部的、离子不可渗透部分和内部的、离子可渗透部分，其中所述电镀装置被配置成从所述第二电极贡献电镀电流和/或转移电镀电流到所述第二电极通过所述外部的、离子可渗透部分，而不通过所述内部的、离子可渗透部分。

2.如权利要求1所述的电镀装置，其中所述第二电极是方位角对称电极。

3.如权利要求2所述的电镀装置，其中所述主阳极的直径或宽度比所述衬底的电镀表面的直径或宽度小。

4.如权利要求2所述的电镀装置，其中所述电镀室容纳所述主阳极的部分的直径或宽度比所述衬底的电镀表面的直径或宽度小。

5.如权利要求2所述的电镀装置，其中所述第二电极被布置在第二电极分室中，所述第二电极分室围绕所述电镀室的外周。

6.如权利要求5所述的电镀装置，其中所述第二电极分室通过离子可渗透膜与所述阴极电解液分室分隔开。

7.如权利要求2所述的电镀装置，其中所述第二电极是阴极。

8.如权利要求2所述的电镀装置，其中所述第二电极是阳极-阴极。

9.如权利要求2所述的电镀装置，其中所述第二电极是惰性电极。

10.如权利要求2所述的电镀装置，其中所述离子阻性离子可渗透元件以10毫米或小于10毫米的间隙与所述衬底的电镀表面分隔开。

11.如权利要求10所述的电镀装置，其还包括通向所述间隙的入口以用于引导电解液流入所述间隙，和通向所述间隙的出口以用于接收流动通过所述间隙的电解液，其中，所述入口和所述出口被布置在所述衬底的电镀表面的方位角相对的外周位置的邻近处，并且其中，所述入口和出口适于产生在所述间隙中的电解液的横向流。

12.如权利要求2所述的电镀装置，其中所述第二电极被布置在第二电极分室中，并且其中所述电镀装置包括用于灌溉所述第二电极分室中的第二电极的一个或多个通道。

13.如权利要求2所述的电镀装置，其中所述第二电极被布置在第二电极分室中，并且其中所述电镀装置包括用于从所述第二电极分室收集和去除气泡的一个或多个通道。

14.如权利要求2所述的电镀装置，其中所述离子阻性离子可渗透的元件是方位角不对称的，并且包括不允许所述电镀电流通过所述离子阻性离子可渗透元件的方位角不对称地布置的部分。

15.如权利要求1所述的电镀装置，其中所述离子阻性离子可渗透元件的所述中部的、离子不可渗透部分在所述离子阻性离子可渗透元件的最接近于所述衬底的一侧相比于在所述离子阻性离子可渗透元件的相对侧有较小的表面。