TW200817536A - Method and system for depositing alloy composition - Google Patents

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200817536 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本文中所述之標的係關於用於在微特徵工件上形成金 屬合金特徵及控制所沈積之金屬纟金特徵内之組成梯度的 方法及系統。 【先前技術】 —金屬合金在微電子工業中用於眾多應用。舉例而言， 坡莫合金（Permalloy)及其他磁性合金（其係基於鎳、鈷 及鐵）係肖於巨磁阻頭及磁阻頭中。金屬合金亦係用作交 互連結及通道（via)之導電特徵。貴金屬合金係用作電容器 之電極。諸如鉛-錫合金及無鉛合金之其他金屬合金係用作 將微電子元件安裝至基板之焊料。 當電鍍溶液中之金屬離子具有類似還原電位時，沈積 為合金之金屬之重量比趨於與電鍍溶液中金屬離子之濃度 比類似。該特徵有助於預測及控制所沈積之特徵内所沈積 之合金組成。相反地，當合金金屬不具有類似還原電位時， 預測及控制所沈積之特徵内的合金組成變得更具挑戰性。 揉船焊料及坡莫合金係由具有大體上不同的還原電位 之合金金屬形成。此外，用以電鍍無鉛焊料及坡莫合金之 電鑛浴包括呈極為不同組成之合金金屬。舉例而言，對於 锡-銀焊料而言，電鍍浴中之銀濃度大大低於錫濃度。在沈 積坡莫合金之電鍍浴中，非鎳金屬離子濃度一般大大低於 锦離子濃度。該等因素可促使所沈積之合金内不同位置處 之金屬比變化。出於種種原因，該等變化可能係不合乎需 5 200817536 要的 而要基於接近共晶之錫合金的焊料，此係歸因於諸如 良好嫁融、可知性、解決錯污染之能力及可靠性的特性。 為了將該等合金用作一般用途焊料，銀及銅含量由於形成 凸塊應用之魅限制而限於接近共晶組成。若所形成之特 徵内不同位置處之金屬重詈比盥 蜀更里比興挺供具有所要熔融特性之 合金所需之比率相#女士目丨 差太大則可能導致在彼等位置處發生 不完全的重熔焊接，且一此、t日极 且些知枓合金在重熔焊接溫度下可 月匕不融。僅僅升高重嫁焊接、四_ Γ7里烙坪接/凰度彺往並不能解決問題， 因為較高溫度可能會損害周圍結構。不完全的重炼焊接係 不合乎需要的’因為其會對合金之導電特性及金屬間界面 之整合性造成不利影響。 在磁頭應用中，磁瓸夕威&以" 兹頭之磁性變化係不合乎需要的，因 為其影響磁頭之效能。姑莖人人 "b坡莫合金之磁性受合金之組成影 響。若所沈積之坡莫合全之苴此 、鱼之某些部份的組成不同於其他部

U S，則磁頭之效能可能會受到不利影響。 在一些應用中，可能雪 J月匕而要產生合金特徵之某些部份的 組成不同於該合金特徵之其他部份的金屬合金特徵。舉例 而言’當一合金特徵作為兩種不相似材料之界面時，可能 需要該合金特徵之-部分在與—種材料之界面處具有一種 組成，而在與另一種材料之界面處具有不同組成。 【發明内容】 在一態樣中，本文中杯* i 干所述之方法及系統提供可用於使 所形成之金屬合金特徵内之έ日士、h 〇 κ組成變化最小的技術及工具。 6 200817536 使所形成之金屬合金特徵内之組成變化最小會減少合金特 徵不以其設計起作用之方式起作用的可能性。舉例而言， 使焊料合金中之組成變化最小可減少在所要重溶焊接溫度 下發生不完全的重熔焊接，或減少周圍結構將由於升高重 熔焊接溫度以達成完全焊料重熔焊接而受損的可能性。對 於用於磁頭應用之合金而言，使合金中之組成變化最小視 需要可減少磁頭將不執行操作的可能性。 以下更詳細描述一種形成一金屬合金特徵之方法，包 括一提供在一凹座内包括一金屬特徵之微特徵工件的= 驟。使該微特徵工件與一電鍍浴接觸，該電鍍浴亦與—電 極接觸。在該金屬特徵與該電極之間施加—電位以

重里比之金屬合金沈積於該凹入特徵内。隨指 以將該第一電流密度改變至一第二電流密度， 第二合金金屬重量比之金屬合金沈積於該凹/ 一第一合金金屬 隨後調節該電位

7 200817536 金f徵’或形成所形成之金屬合金特徵内之合金 沈積之：：父化最小的金屬合金特徵。用於製造在整個所 合金特徵内之合金金屬重量比變化最小的金屬 微特徵工件的：驟包：提供於一凹座内包括-金屬特徵之 電鑛六亦^ 微特徵工件與一電鑛浴接觸，該 -電位一電極接觸。在該金屬特徵與該電極之間施加 重量比：其產生—第一電流密度且使具有-第-合金金屬 = 二金屬合金沈積於該金屬特徵上。根據該方法，； ^用：屬合金填充該凹入特徵時，將該第一電流密度調 —電流密度，且繼續沈積具有一與該第一合金金 里比大體上類似之重量比之金屬合金。 工且中-所述之方法可在一用於形成一金屬合金特徵之 屬 订，该工具包括一用於容納在-凹座内包括-金 接7政之微特徵工件的反應器。該反應器含有-與-電極 觸:電錄浴。該反應器使該微特徵工件與該電鍍浴接 施加1具進-步包括—詩在該金屬特徵與該電極之間 —電位、一第二電位及-第三電位的電源。該第 量^立=生一第一電流密度，其使具有一第一合金金屬重 里之金屬合金沈積於凹入特徵内。該第二電位產生一第 :電流密度’其使具有一第二合金金屬重量比之金屬合全 :積於凹入特徵内。該第三電位產生一第三電流密度，其 内具有-第三合金金屬重量比之金屬合金沈積於凹入特徵 本文中所述之方法進一 #包括形成金屬特徵之方法， 8 200817536 其中對於該金屬特徵增加沈積 b償逑羊。方法一般包括··提供 於-凹座内包括一金屬特徵之微特徵工件，提供一與一電 極接觸之電鍍浴，及#兮外姓 士、' 及使边臧特徵工件與該電鍍浴接觸。該 法進-步包括：在該金屬特徵與該電極之間施加一電位 及產生一第一電流密度，及 # 乐/尤積速率將金屬沈積 :::特徵内。該方法進一步包括調節該電位以將該第一 黾流岔度改變至一第二電流密产 入昆 电/瓜⑴度，及以一第二沈積速率將 Ο 0 孟屬沈積於凹入特徵内。續方、本 h ㈣内a方法進―步包括調節該電位以 寻以弟二電流密度改變至一第三電流密度，以一第三 逮率將金屬沈積於凹入特徵内。該金屬特徵可為一心 屬特徵或—金屬合金特徵。此外，本文中所述之方法進1 。=!沈積金屬時單獨或與電流密度變化組合而調 Ρ視择為速率，來控制金屬沈積速率。 ^文中所述之方法進-步包括藉由使用反應器授掉速 率以控制金屬合金沈積來形成金屬合金特徵之方法。方法 :般包括：提供於一凹座内包括一金屬特徵之微特徵： ，提供一與一電極接觸之電鍍浴，使該微特徵工件盍鲸 電鍍浴接觸’及在該金屬特徵與該電極之間施加—電二 產生-電流密度。該方法進一步包括用一攪拌器以一第— 料速率擾拌電鍍浴’及沈積具有一第一合金金屬重量比 =金屬合金。該方法進-步包括藉由在沈積金屬合 :該搜拌器至-第二授拌速率，來控制所沈積之金屬合： 化之合金金屬重量比自該第-重量比至—第二重量比的變 9 200817536 前述方面和在此所述主題的許冬得 、 ， ％幻#夕優點，在配合所附 式而參考以下詳細敘述後，將會變得更易髀合。 ° 儘管以下已說明且描述說明性具體實例，但應瞭解可 在不恃離所述標的之精神及料之情況下對其作出多種改 變〇 如本文中所用，術語「微特徵工件」<「工件」 其上及/或其中形成微元件之某柘 、曰 干（I板邊專基板包括半導電性 基板（例如石夕晶圓及坤化键总mt 録日日0 )、非導電性基板（例如 陶曼或玻璃基板h導電性基板（例如經摻雜之晶圓）。 微元件之實例包括微電子電路或構件、微機械元件、微機 電元件、微光學元件、薄膜9鉾次Η 一 卞，寻膜。己錄頭、貧料儲存元件、微流 體元件及其他小型元件。 在以下關於在-微特徵工件上形成一金屬合金特徵之 描述中，特定提及-例示性錫·銀焊㈣統。提及錫-銀焊 料之沈積係出於*範性目的，且應瞭解本文巾所述之方法

及系統並不限於錫離子及銀離子。 —如本文中所用，術語「基板」係指一材料基底層，其 上安置有一或多個金屬化層級。該基板例如可為半導體、 陶瓷、介電質…等。 #據本文中所述之方法來形成金屬合金特徵可在經設 計以用電化學方法沈積金屬之工具中進行，諸如可自位在 ^ontana州Kahspeli的8咖如〇】公司以商標—心_獲 知之工具如；^題均為「Inte^ated t〇〇I〜比int^changeable processing components for processing microfeature 11 200817536 workpieces and automated caHbrati〇n systems」之美國專利 第7，198,694 5虎及國際專利申請公開案第w〇 〇4/⑽如號 中所述，其揭示内容據此以引用的方式併入。 可提供一整合工具以進行與在微特徵工件上形成微特 徵有關之多個製程步驟。以下描述一種可能之處理站組 合，其可實現於一以商標Raider™而由位在M〇ntana州 Kalispell的Semitool公司購得之處理工具平臺中。應瞭解 其他處理工具平臺可以類似或不同方式組態以進行諸如下 述之金屬化步驟。參看圖i，一例示性整合處理工具 包括進行以下步驟之站：一預濕步驟站122、可選用的銅 沈積步驟站124、凸塊下金屬化步驟站丨26、沖洗步驟站 128、合金沈積步驟站13〇及一旋轉_沖洗-乾燥步驟站132。 進行該等步驟之腔室可以各種組態排列。微電子工件係經 由使用自動機為（未圖不）在腔室之間傳遞。用於工具12〇 之自動機器經設計以沿一線性軌跡移動。或者，該自動機 器可於中心處加以安裝且經設計以旋轉，從而存取工具12 〇 之輸入區136及輸出區138。於工具120中使用之合適腔 至包括可自Semitool公司獲得Equinox®品牌的處理工具 之模組組態的腔室。舉例而言，一適用於合金沈積步驟之 腔室130為可自Semitool公司獲得之Raptor™反應器，如 標題均為「Apparatus and method for agitating liquids in wet chemical processing of microfeature workpieces」之美國專 利申請公開案第US2007/0151844 A1號及國際申請公開案 第W0 07/0621 14號中所述，其揭示内容據此以引用的方 12 200817536 式併入。處理工具120能夠經程式化以使使用者輸入處理 配方及條件。 預濕腔室122、沖洗腔室128及旋轉_沖洗_乾燥腔室132 可為可自眾多製造商獲得用於進行該等製程步驟之類型。 。亥等腔至之貫例包括可聯合上述RaiderTM系統使用之喷霧 處理模組及浸潰處理模組。可選用的銅沈積腔室124、凸 塊下金屬化腔室126及金屬合金沈積腔室13〇可由眾多電 鍍及無電極沈積腔室提供，諸如可作為用於RaiderTM型號 的ECD工具之浸潰處理模組及電鍍處理反應器所獲得之腔 至笔艘處理反應為之特定實例包括以下申請案中所述之 類型·標題為「Apparatus and method for agitating liquids in wet chemical processing ofmicr〇feature w〇rkpieces」之美 國專利申凊公開案第US2007/01 5 1844 A1號、及國際專利 申凊案第 WO 00/061498 號、第 WO 02/097165 號、第 WO 04/108353 號、第 WO 05/001896 號、第 WO 05/060379 號 及第WO 07/0621 14號，該等關於電鍍處理反應器之申請 案說明書部份以引用的方式明確併入本文中。 一般而一用於電鍵金屬合金之腔室包括一反應器、 一電鍍浴供應源、一電極（例如一陽極）、一電源及一控 制夯。反應為谷納工件之表面且使該表面暴露於一電鑛浴 中。该電鑛洽供應源包括一待沈積於工件表面上之金屬離 子源。該電極係與電鍍浴電連接。電源供應工件表面與電 極之間的琶錢電能’其促使電鍵金屬離子電鍍於該表面 上。該控制器控制電鍍電能之供應以使得金屬離子沈積於 13 200817536 工件表面上。

圖2說明反應器60之簡化形式。反應器60包括一處 理頭62及一電鍍碗狀物總成64。該電鍍碗狀物總成包括 一安置於一儲集容器72内之杯狀物總成70。杯狀物總成 7〇包括一容納電鍍浴流體之流體反應器72部分。該杯狀 物總成亦包括一依附環狀裙套74，該裙套在杯狀物底部76 以下展延且包括經由此開口之孔，該等孔用於電鍍浴溶液 之流體連通及釋放在用電鍍液填充儲集器總成之反應器時 可此收集到之任何氣體。該杯狀物較佳係由對電鍵溶液呈 惰性之材料（諸如聚丙烯）製成。 杯狀物總成70之底壁中之下開口係連接至一聚丙烯 (或其他材料）的提昇管78，該提昇管在相對於杯狀物總 成之高度較佳經一螺紋連接來調節。提昇管78之第一端 =至-陽極罩80之背面部份，該陽極罩支樓一陽極Μ。 一流體入口管線84係安置於提昇管78内。提昇管78盥 流體入口管線84均由-配件86而緊固至處理碗狀物總成 ⑷配件％可提供提昇管78與入口管線84的高度調節。 因而’该連接提供陽極82之垂直調節。入口管線84較佳 係由導電性材料（諸如鈦）製 傳導至陽極82,且係用以用以將電流自電源 且係用以將流體供應至杯狀物總成70。 待根據本文中所述之方法 鏟溶液形式’作為待沈積於工件上^^之金屬係以電 在。電錄溶液係經由流體人口^ I屬離子之物質而存 7〇 B ^ L 體入口官線84提供給杯狀物魄成 且由此經由複數個流體入口開…續前進。隨； 14 200817536 如由一電鍍流體泵（未圖示）或其他合適供應源供應，該 電鍍溶液經由開口 88填充反應器72。如以下更詳細描述， 金屬離子係在優先將金屬離子沈積至凹入特徵中（相對於 周圍表面而言）之製程條件下沈積。 杯狀物側壁90之上緣形成一堰，該堰限制杯狀物内電 鍍溶液之水平量。選擇該水平量以使得該電鍍溶液僅接觸

曰曰圓W (或其他工件）之底表面。過量的溶液湧過該上緣 而至一流反應器9 2中。 較佳使 ^ 贫週储集器 中在°亥儲集為_ ’该溢出液體可用其他電鍍化學品處理 以调節組份量，且隨後經由電鍍反應器72再循環。 陽極82可為與電鍍金屬至工件上結合使用之惰性陽 極。曰特定陽極亦可為可消耗性陽極，而反應器6〇中使用 之陽極視所用電鍍液體及方法之具體情況而定。 =2中所說明之反應器亦採用一擴散器元件％，其安 ::陽極82上方’從而提供晶® W表面上流體流動：均 —刀布』。流體通道係提供於整個或一部分的擴散器板％ 言二，：流體經由其連通。擴散器元件在杯狀物總成内之 可藉由使用一咼度調節機構94來調節。 陽極罩80係使用陽極罩扣件％緊固至陽極Μ之下 衝撞以鑛溶液進人處理反應$ 72時該溶液直接 乙雄或=8°及陽極罩扣件96較佳係由諸如聚偏二氣 後側X丙：之介電材料製成。陽極罩用以電隔離陽極之 、、’Q予其物理上的保護。 15 200817536 时處理頭62將一晶w w(或其他工件）固持於處理反 應器72之上部區域内。圖2以簡化形式說明頭62經建構 以使晶圓W在反應器72内繞一軸R旋轉。為此，處理頭 62包括一具有複數個晶圓w嚙合接點2〇〇之轉子總成98， 該等嚙合接點固持晶圓W,使其與該轉子之特徵相抵。轉 子總成98較佳包括一環接點，如標題為「Meth〇d，价〜 and apparatus for high deposition rate solder electroplating on a nncroelectronic workpiece」之國際專利申請案第w〇 00/40779號中所述，該申請案之揭示内容據此以引用的方 式併入。環接點總成之接點200較佳經調適以在晶圓 一電源之間傳導電流。 處理頭62係經-頭操縱器（未圖示）支撐，該頭操縱 器可調節以調整該處理頭之高度。該頭操縱器亦具有一可 才木縱以繞一水平樞軸旋轉之頭連接軸2〇2。使用操縱器之 處理頭％轉行為使得該處理頭置於一開放或面朝上的位置 (未圖不）中用於裝卸晶圓w。圖2說明在準備進行處理 時旋轉至一面朝下的位置中之處理頭。 適用於可選用之銅沈積、凸塊下金屬化及金屬合金沈 積之腔至亦可包括改良金屬離子至凹入特徵中之質量轉移 的組件。用於藉由減少擴散層厚度來改良金屬離子至凹座 中之吳1轉移的組件，包括提供流體喷射以增加處理流體 =待處理之工件表面上的流體流動速度、使元件往復以提 供攪拌且增加流體流動、及經設計以在正處理之微特徵工 件表面之鄰近處形成渦旋的組件。 16 200817536 上述工具及腔室可用於使用以下更詳細描述之方法在 凹入特徵内形成金屬合金。 以下論述提及一特定合金系統：錫_銀；然而，應瞭解 提及錫-銀係出於例示性目的，且本文中所述之方法及系統 亦適用於其他金屬合金系統，諸如鉛合金系統及貴金屬合 金系統。 參看圖3A-3E，就錫_銀焊料合金而描述一種用於形成 (一金屬合金特徵之方法。參看圖3A，基板204 (例如矽晶 圓）載有一介電層206，該介電層已經圖案化以在介電材 料内提供凹座208。介電質206可使用諸如光微影術之習 知技術來圖案化。金屬特徵21〇 (諸如種子層、凸塊下金 屬化或障蔽層210)係形成於凹座2〇8内。金屬特徵21〇 可係使用諸如電解、無電鍍、PVD或CVD技術之習知技 術形成。 根據本文中所述之方法，金屬合金特徵内（例如自該 ()彳寸徵之底部至頂部）的合金金屬比例相對恆定（或具有最 J又化）的金屬合金特徵，係藉由在填充凹入特徵時調節 電流密度且因此調節沈積速率來提供。調節電流密度之方 式及電流密度調節之時序將至少部分視所採用之特定化學 作用以及待填充之凹入特徵之橫截面及深度尺寸而定。在 某些況下’可能需要藉由在填充凹入特徵時增加電流密 度來增加沈積速率。在其他情況下，可能較佳藉由在填充 凹入特徵時降低電流密度來降低沈積速率。 繼績參看使用本文中所述之方法之圖3A-3E，一金屬 17 200817536 合金特徵係形成於凹座208内之金屬特徵210上。本文_ 所述之方法包括使金屬合金特徵得以形成之步驟，直中所 形成之金屬合金特徵内之合金金屬比的變化最小。換言 之本文中所述之方法製造彼等金屬合金特徵，盆中所形 ^之金屬合金特徵中之合金金屬重量比在所形成：合金特 被内相對恆定，例如，合全全屬會 八“ 比自所形成之金屬合 Ή之底部至頂部之變化最小。所沈積之特徵中可接受 =合：金屬重量比變化將部分視合金之組成及最終用途而 疋。舉例而言，可為錫焊料合金所接受之合金重量比變化

Si:坡莫合金及其他磁性合金所接受。當在所形成之 徵内之各位置處的合金金屬比與錫焊料應用之 k…成之變化相差不到約仏丨重量％，且盘坡莫人 =其他磁性合金應用之目標合金組成相差不到約二 ϋ 八：用一更佳具體實例中’與坡莫合金及其他磁性合 之目標合金組成相差+/-0.5重量％時，認為 之金屬合金特徵中之合金金屬比大體上怪定。 、 在所形成之金屬合金特徵内之各位置處的合： 之變化超出錫合金焊料、坡莫合金及其他磁性合 上述範圍時，認為所形成之金屬合金 金全屬 並不大體上恆定。 心口食金屬比 ” = 應器’使基板2〇4與-電鍍浴接觸， 二接觸。可採用可自眾多商業來源獲得 之白知W。根據本文中所述之方法，在電鍍 在填充凹入特徵及該特徵形成時，特定調節絲於全屬特 18 200817536 敌與電極之間的電位。增加電位則增加反應室内之電流密 度，増加電流密度則增加沈積速率。降低電位則降低反應 至内之電流密度，降低電流密度則降低沈積速率。 對於接近共晶之錫_銀合金而言，銀具有較高還原電 位，其中在電鍍溶液中銀濃度顯著小於錫濃度。本發明者 預测ik著凹入特徵之深度因經錫_銀合金填充而降低，則對 銀之質量轉移限制消失，且因此相對於錫之量而有更大量 之銀沈積至凹入特徵中。為了抵消在填充凹入特徵時沈積 於其中之銀比例增加，且為了繼續沈積具有相同或類似組 成之合金，則可增加電流密度，其使錫之沈積速率增加。 在需要減少在所沈積之金屬合金内不同位置處之錫與銀重 量比之變化的情況下’控制電流密度之增加，以使得在填 充凹入特被時增加之錫沈積速率與增加之銀沈積速率成比 例。上述假定電流密度高於銀之極限電流密度，且由此電 ^度之增加對銀沈積速率㈣響很小。如上所述控制電 流搶度乃提供使所沈積之金屬合金内錫與銀重量比之變化

減少且最小J匕的方4 + lL 》在一二應用中，可能使變化減少至 :正個所沈積之特徵内之錫與銀重量比大體上相同的程 度。 干性順二2。"兄明在填充凹入特徵時增加沈積速率之例 ❹。所說明之沈積速率增加可藉由調節反應室 ^電㈣度來達成。正在填充之凹人特徵為—具有一直 在為1 〇 8微米之& φ从η沾 料&诗、…由 物且“料凸塊高度為120微米之焊 料凸塊。沈積速傘辦六 羊心加之順序包括四個設立於填充凹入特 19 200817536 徵時之不同時間之逐步升高 沈積之金屬合金之厚度。 下表1列出不同沈積速率所

---—_______ 6 使用X射線螢光光譜法r XRF w 、， 曰床C XRF )测定沈積速率即將增

加之别所沈積之合金特徵之銀全屬合景 氏孟赝3里。该等值在圖5中 以菱形標示。XRF提供圖5中所指示之以特定深度沈積於 凹入特徵内之金屬合金的銀含量之有意義量測。所量測之 銀含量值在介於2-3重量％之間的範圍内。 再參看目3B-3E，在目5中之電錢④期間，將一以第 一合金金屬比為特徵之金屬合金層212沈積於金屬特徵21〇 上。其後，在⑧期間，增加電流密度以提供增加之沈積速 率，其使以第二合金金屬比為特徵之金屬合金層214得以 沈積。其後，在©期間，沈積一具有呈現第三合金金屬比 之第三金屬合金層216。其後，在◎期間，沈積焊料凸塊 之其餘凸出物部分及蕈狀部分2 1 8。部分2 1 8係以第四合 金金屬重量比為特徵。 繼續參看圖3E，焊料凸塊之蕈狀部分可如虛線22〇及 222所示繼續生長。對於焊料凸塊之簟狀部分而言，將金 屬a至/尤積至凹入特徵中之要求所施加之質量轉移限制較 為次要；然而，本文中關於減少所沈積之金屬合金特徵之 組成fc化所論述之概念亦可應用於控制焊料凸塊之輩狀部 20 200817536 一士口，i組成。至於覃狀部分’可能更需要降低電流密度， δ才曰加β早狀部分之可電μ面積。或者，焊料凸塊之葦 狀部分之形成可在盡可能高之電流密度下進行，以使得用 Τ形成金屬合金之較為貴重之金屬的極限電流密度之作用 取小。使用具有提供高瞬時電流密度之最優化工作週期之 y條件可減j更為貴重金屬之極限電流密度對膜組 之作用。 (、 如圖5中所說明及以上所述，所得焊料凸塊包括四個 位置，其中焊料凸塊之銀含量在2%至3%之範圍内。 么翏看圖6，展示為數字600之虛線說明基於5微米/分 〖互疋/尤積速率所預測之銀含量。由圖6可見：隨著凹 =特徵填充，所沈積之錫_銀合金之銀含量百分比增加。該 ::加在圖7中更清楚地加以圖示性說明。圖6及圖7說明 士广和速率保持在5微米/分鐘恆定，則預測之所沈積金屬 特徵的銀含量自接近凹入特徵底部的約2·7%增加至接近焊 ^ 料凸塊頂部的約7.3〇/〇。 以上關於圖3Α-3Ε及圖5所述之方法描述電流密度/沈 積速率之四步增加。電流密度/沈積速率之逐步增加之替代 方案為電流密度/沈積速率之更連續增加。舉例而言，可採 ^沈知速率增加之曲線分布，而非圖5中所說明之沈積速 率之逐步增加。使用該電流密度/沈積速率曲線連續增加可 使個別層内（例如層212内）之合金金屬重量比之變化最 /J、〇 對於一些應用而言，可能更需要在相對於使所沈積之 21 200817536 特徵令之合金金屬重量百分比變化最小 之特徵中所亜+人入 疋座生所沈積 金屬合全㈣：重量比變化的控制條件下來沈積 全特杈之頂： 可能存在接近所沈積之金屬合 屬二1組成較佳與接近所沈積之特徵之底部的金 製有顯著差異的應用。該特徵可❹下述方法來 屬：旦比：在凹入特徵中形成展示金屬合金特徵内合金金 里交化為受控之金屬合金特徵的方法，可以與上述 ::::在所形成之特徵中合金金屬重量比變化最小之金 屬合金特徵的方法類似 之特ηΦ入人 。與上述用於使所沈積 旦〇 u金屬重量比變化最小的方法不同，相對於使 =變化最小’控制該變化之方法涉及調節電流密度/沈 牙貝速率以便達成所要之可變的合金金屬重量比。 /參看圖6,可以一種方法形成金屬合金特徵，其中在 所形成之特徵内合金金屬重量比如圖6中虛線_所示變

Lj 化。如上所述，虛線6〇〇表示在5微米/分鐘之怔定沈積速 率下進行之形成金屬合金特徵之過程。當沈積速率保持在 ^毁米/分鐘恆定時，圖6預測所沈積之合金之銀含量將隨 著填充凹入特徵而增加。所沈積之金屬合金特徵之銀含量 的該變化在圖7中加以圖示性說明。或者，電流密度及沈 積速率可以使所沈積之金屬特徵中合金金屬比變化至所要 程度的方式來變化，而非保持電流密度/沈積速率恒定。 根據本揭示之第二具體實例，所沈積之金屬層之合全 組成可在填充凹入特徵時’藉由根據受可變反應器擾拌機 制（單獨或以合適組合而根據攪拌與電流密度）控制之質 22 200817536 量：移改㈣鍍速率來加以控制。應瞭解除了關於用以控 :入广：離子質量轉移之可變反應器攪拌機制的差 異以外’根據第二具體眘 斤Θ ^ — 體只例描述之方法大體上類似於關於 弟一具體貫例描述之方法。 “反應器檀拌變化之電鍍機制類似於以上關於電流密度 贫化所述之機制，且亦可參看圖3b_3e加以描述。在此方 面，作為該第二具體實例之方法之-非限制性實例，在第 一電鍍期間，將一以筮_人人人p 弟 金屬比為特徵之第一金屬合 金層212沈積於金屬特徵21〇上。其後，在第二電鑛期間， 改變授拌速率以提供第二沈積速率，其使一以第二合金金 屬比為特徵之第二金屬合金層214得以沈積。其後，在第 二電鍍期間，再次改變攪拌速率以提供第三沈積速率，從 而使一具有呈現第三合金金屬比之第三金屬合金層216得 以沈積。其後，在第四電鍍間隔期間，可再次改變攪拌， 在此期間沈積焊料凸塊之其餘凸出物部分及蕈狀部分 2 1 8。部分21 8係以第四合金金屬重量比為特徵。 應瞭解採用多於四個或少於四個電鍍期間之方法亦在 本揭示之範疇内。在此方面，採用兩個、三個或四個具有 不同授拌速率之不同電鍍期間的方法亦在本揭示之範_ 内。進一步應瞭解連續改變電鍍法亦在本揭示之範疇内。 關於圖3B-3E，一般熟習此項技術者應瞭解一連續種 子層、凸塊下金屬化或障蔽層（未圖示）可適當地安置於 金屬特徵210下方之基板204上。 根據該第二具體實例，可增加或降低攪拌速率。在一 23 200817536 較佳具體實例中’藉由降低反應 離子至凹座表面之質量轉移，可用於速率來減少銀 ,^ τ“控制金屬合金沈積址

成’以在沈積金屬特徵時保持該特徵中大體上怪定之金屬 δ金組成。應瞭解：㈣在小㈣1之通道深寬比下盘在 大於約i之通道深寬比下相比，前者之下對質量轉移的作 用較大。根據本揭示之其他具體實例，電流密度及攪拌變 化可以任何合適變化機制來組合，以達成合適沈積結果。 作為合適組合之一非限制性實例，電流密度變化可在大於 約1之通道深寬比下應用，且攪拌變化可在小於約丨之通 道深寬比下應用。 影響沈積合金（諸如錫-銀合金）中之組份沈積之因素 包括（但不限於）以下因素：電鍍浴中金屬離子之濃度、 電鍍浴之溫度、電鍍浴之攪拌、電流密度、凹座開口之大 ]正在廷鍵之凹座殊度、電鑛浴添加物（若有的話）之 類型及濃度、及所施用之質量轉移系統，例如極高質量轉 移系統（諸如Raptor™反應器或MagplusTM反應器，均可 自Semitool，Inc獲得）對較低質量轉移系統（諸如喷泉式 電鍍器）。Raptor™與Magplus™反應器均具有施加可變攪 拌速率之能力。Magplus™反應器描述於標題為r Integrated microfeature workpiece processing tools with registration systems for paddle reactors」之美國專利申請公開案第 US2004/0245094 A1號中，該公開案之揭示内容據此以引 用的方式併入。 因此控制機制係基於對金屬離子之質量轉移如何根據 24 200817536 凹座深度而改變的理解。作為一非限制性實例，考慮錫哿 金屬合金特徵中錫與銀之沈積。如以上所提及，錫‘s與銀二 有大體上不同的還原電位，相對於標準氫電極分別為 伏特及+0.80伏特。此外，銀錫電鑛浴中之銀濃度_般低 於錫濃度。若在反應器内未作調節，則該等因素可促^凹 座内不同深度下之金屬比變化。 返至圖3B-3E，隨著凹入特徵2〇8中電鑛之進行，凹 座之深度降低。該凹人特徵鹰深度減少轉而增加在通道 施底部銀離子t可得十生（亦即銀離子至凹座之質量轉移 增加）。該質量轉移改變可引起所沈積之金屬層之合金: 成改變，亦即每-後續沈積之合金層中合金組成具有較高 的銀重量百分比。 在具有與錫相比成比例較低量之銀的銀_錫合金特徵 中’待沈積之銀（兩種金屬巾更為貴重者）之量一般受其 極限電流密度（其為製程條件可承受之銀之最大二速 tj 率）所限制。根據電荷守恆原則 ^ 7 f承則，右銀之電流密度大體上 固定在其極限電流密度，則錫 則场之電流密度可藉由計算所施 加之電流密度與更為貴重之合屬 、 、’屬銀之極限電流密度之間的 差異來測定（假定製程效率為1〇〇%)。 隨著將金屬沈積於凹座之麻 U A t底部中且特徵通道變得更 淺’銀離子至金屬特徵之質量輪 、 、％ ^增加，從而引起銀之極 限電流岔度增加。在製程蠻备 衣柱夂數不作任何改變之情況下（例 如’在電流密度或攪拌速率不改 併曰认 述手不改鉍之情況下），該銀離子 貝里輸送增加使得每一後續金屬 只灸屬層中沈積更大比例的銀。 25 200817536

該銀沈積增加可藉由隨著在通道底部銀供應之增加而增加 /系、冼甲之電流來加以控制。若在每一連續層中總電流密 ::加足夠量以確保銀位在其質量轉移限制，則將過量電 流密度（部分電流）分配給錫離子，且在每一沈積層中所 沈積之錫之比例可保持恆定。同樣，若隨著凹座變得更淺， 整個系統之攪拌（且因此通道頂部之質量轉移）降低，則 銀離子至較淺通道底部之f量轉移可保持在大體上怪定速 率，亦使得每一沈積層中之錫與銀組成大體上恆定。 作為非限制性貫例，在本揭示之一種方法中，電流 1度及攪拌變化可藉由施用脈衝電流及攪拌機制來組合。 斗寸疋σ之，電流可以啟動/休止…n/〇ff)機制形成脈衝，相 2拌形成脈衝。在此方面，反應器中離子消耗或反應器 質量轉移更新之不均勻性可導致不想要的不對稱、圓頂狀 或凹陷狀特徵。因此，脈衝電流及攪拌機制可用以控制不 心要的特彳政形狀。在此方面，當電流脈衝「休止」時，可 增加攪拌以更新電鍍浴接近凹座及凹座内之離子濃度。當 電流脈衝「啟動」時，可減少攪拌以免導致銀離子至特2 表面之不均勻質1轉移。在此機制中，電鍍表面上離子乃 均勻消耗，且因此該等表面具有更均勻生長及形態。 應瞭解電流脈衝可為以毫秒量測之短脈衝或以秒量測 之較長脈衝。應進一步瞭解脈衝產生 可為連續、均勺的啟 動/休止脈衝，或可根據凹座深度來變化。此外，應進一步 瞭解其他攪拌機制變化亦在本揭示之範疇内，例如在「休 止」脈衝期間減少攪拌且在「啟動」脈衝期間增加攪拌。 26 200817536 應瞭解可變攪拌及電流密度機制可以逐步的或連續的 機制施用，以控制隨著金屬特徵生長的銀與錫之沈積，邡 、保持大體上相同或大體上類似之銀與錫之沈積模式。 :乍為-非限制性實例，以怪冑3%銀含量沈積銀之沈積速 ，對通道深度之圖示說明可見於圖8卜該圖標繪兩個系 =之點，一系統電鍍108 μιη直徑特徵且另一系統電鍍μ 特徵。在該實例中，反應器攪拌係以200 mm/s之恆定速率 進行其中電鍍冷包含80公克/公升的錫及2公克/公升的 銀。 應瞭解_ 8巾戶斤示之合適數據擬合曲線乃描述電流密 =增加之連續機制，其產生大體上恆定的銀含量。此外， «適步級（如以點線所示）描述電流密度增加之例示性逐 j栈制其產生大體上恆定的銀含量。亦應瞭解合適的步 、'及或合適的曲線擬合可表示為相對於通道深度之時間函

八根據本揭示之第三具體實例，金屬組成物不為金屬合 金’而為單-金屬沈積，其可在填充凹人特徵時藉由根據 雙：變攪拌或電流密度（單獨或以任何合適組合）控制之 質量轉移而改變電鍍速率來加以控制。應瞭解除了關於金 屬特徵之金屬組成的差異以外’根據第三具體實例描述之 方法大體上類似於關於第一及第二具體實例描述之方法。 根據上述具體實例，合適之金屬合金及金屬合金焊料 包括（但不限於）：貴金屬合金、錫-銅、錫-銀-鋼、錫·鉍、 坡莫合金及其他鎳合金、鉛_錫合金、及其他無鉛合金。在 27 200817536 形成金屬特徵時，相對於金屬合金特徵而言，合適之全屬 包括2不限於）.·鋼、錫、金、鎖、銀、銘、翻及錢。

儘管在單一金屬特徵中不存在組成變化，但將本文中 所述之方法應用於電鍍單一金屬特徵之方法存在其他優 點。在此方面’改變電流密度及反應器攪拌機制可使反應 器之生產量增加及特徵形態改良，兩者均藉由在填充特： 時增加沈積速率及改良質量轉移條件來達[此外，若^ 法中使用電鑛浴添加物，改變電流密度及反應器授掉機制 亦可有助於控制添加物至電鍍表面之濃度及質量轉移。 類似於其他具體實例，單一金屬特徵之電鍍機制亦可 參看圖3B-3E加以描述。在此方面，作為本揭示之具體實 例之方法的一非限制性實例，在第一電鍍期間，將二以二 一沈積速率為特徵之第一金屬層212沈積於金屬特徵21〇 上。其後，在第二電鍍期間，增加電流密度以提供第二沈 積速率’其使一以該金屬之第二沈積速率為特徵之第二金 屬層2 14得以沈積。其後，在第三電鍍期間，再次增加電 流密度以提供第三沈積速率，從而使一具有第三沈積速率 之第二金屬層2 16得以沈積。其後，在第四電鍍期間可 再次改變電流密度，在此期間沈積凸塊之其餘凸出物部分 及簟狀部分218。部分218係以該金屬之第四沈積速率為 特徵。 如以上參看第二具體實例所述，應瞭解採用多於四個 或少於四個具有不同電流密度及/或攪拌速率之電鍵期間之 方法亦在本揭示之範疇内。在此方面，採用兩個、三個或 28 200817536 四個具有不同電流密唐；^ /斗 、 — 又及/或攪拌速率之不同電鍍期間的方 法亦在本揭示之範脅内。- ^ 根據本揭不之其他具體實例，可 採用合適之控制機制來綱^Γ 又5周即系統芩數以達成最佳金屬沈 知。在此方面，在本福； — θ ,a? έ ^ ^之1施射，該枝可包括就 ^ 4 、、、、多數及以封閉迴路控制機制來控 制沈積組成。在本揭示之 丁之另一實施例中，該方法可包括非 就地量測組成，以調節奉失 糸統參數及以反饋迴路或前饋迴路 來控制沈積組成。舉例而t，夂吾 _ ^ ° 4看圖5及6，銀沈積可基 於系統内之特徵深度及電流密度量測來計算。 、 【圖式簡單說明】 圖1為用於進行本文φ辦、+、 |文中所奴形成金屬合金特徵之方 法的工具之示意圖； 圖2為用於進行本女φ张、+、 料文中所权方法且於參看圖i所述 工具中使用之反應器的示意圖； 圖3 A-3E示意性說明對瘅於去 八 謂應於本文中所述之沈積金屬合 至之方法的一系列步驟； 圖4為在填充凹入特徵時錫.銀合金之銀含量與沈積速 年之間的預測關係圖； 圖5圖示性說明使用本文中 ^ ^^ ^ 个又τ所述之採用四種不同電鍍 迷率®_◎之方法沈積於凹入特徵 τ 1攻門的錫-銀合金之銀含 夏； 圖6圖示性說明在以5 μηι/加 A ^ min之恆定沈積速率填充凹 八％徵時預測之銀含量的變化； 圖7圖示性說明當以圖6中所诚 ^现之5 jum/mill恆定沈積 29 200817536 速率進行沈積時，預測之錫·銀合金之銀含量如何隨凹入特 徵之深度而變化；及 圖8圖示性說明在兩個不同直徑特徵中以恆定3%銀 含量沈積銀之沈積速率對通道深度的曲線。 【主要元件符號說明】 60 :反應器 62 :處理頭/頭 64 :電鍍碗狀物總成 70 :杯狀物總成 72 :儲集容器/流體反應器/電鍍反應器 74 :依附環狀裙套 76 :杯狀物底部 78 :提昇管 80 :陽極罩 82 :陽極 84 :流體入口管線 8 6 :配件 88 :流體入口開口 90 :杯狀物側壁 92 :溢流反應器 93 :擴散器元件 94 ·南度調郎機構 9 6 :陽極罩扣件 98 :轉子總成 30 200817536 120:整合處理工具 122 :預濕步驟站/腔室 124 :可選用的銅沈積步驟站/腔室 126:凸塊下金屬化腔室/步驟站 128 :沖洗步驟站/腔室 130 :合金沈積步驟站/腔室 132 ·•旋轉-沖洗-乾燥步驟站/腔室 1 3 6 :輸入區 138 :輸出區 200 :接點 202 :頭連接軸 204 ··基板 206 :介電層/介電質 208:凹座/凹入特徵/通道 2 1 0 :金屬特徵/種子層、凸塊下金屬化或障蔽層 212:金屬合金層/層/第一金屬合金層/第一金屬層 214:金屬合金層/第二金屬合金層/第二金屬層 216:第三金屬合金層/第三金屬層 2 1 8 :蕈狀部分 220 ·虛線 222 :虛線 600 :虛線 R :軸 W :晶圓 31

Claims (1)

1. 200817536 、申請專利範園·· 1 ·種形成一金屬合金特徵之方法，其包人. 之微特徵工件； 提供一在一凹座内包括一金屬特徵 提供一與一電極接觸之電鍍浴； 使該微特徵工件與該電鍍浴接觸； 電流密度； 在該金屬特徵與該電極之間施加—電位及產生〆第 沈積於該凹 將具有-第一合金金屬重量比之金屬合金 入特徵内； 度； 調節該電位以將該第一電流密度改變至一第二電流密 將具有一第二合金金屬重 入特徵内； 量比之金屬合金沈積於該凹 调即该電位以將該第二電流宓 私机山度改變至一第三電流密 度；及 比之金屬合金沈積於該凹 將具有一第三合金金屬重量 入特徵内。 2.如申請專利範圍第1頂之古 負之方法，其中該第二電流密 度係大於該第一電流密度。 3 ·如申請專利範圍第1頂之古i ^ ^ 負之方法，其中該第三電流密 度係大於該第二電流密度。 4 ·如申請專利範圍第1工苜夕士 矛1項之方法，其中該第一組成、 該第二組成及該第三組成中夕5 + 取甲之至少兩者之合金金屬重量比 大體上相同。 32 200817536 ί) 5 ·如申印專利範圍第1項之士 4 ^ 項之方法，其中該第一組成、 该弟二組成及該第三組成中 <合金金屬重量比大體上不 同。 6·如申請專利範圍第1項之方法 焊料合金。 7.如申請專利範圍第6項之方法 合‘自船、錫、銀及銅之金屬。 8·如申請專利範圍第ί項之方法 非焊料合金。 9·如申請專利範圍第ί項之方法， 用該金屬合金填充該凹入特徵；及 將該金屬合金沈積於經填滿之凹人特徵上。 10.如申請專利範圍第9 Ψ ^^ 、之方法，其中該將金屬合金 此知於經填滿之凹入特徵上之 推^ 驟係在一第四電流密度下 進仃，該第四電流密度係小於該第三電流密度。 入、、=·如申請專利範圍第10項之方法，其中該將金屬合 土此積於經填滿之凹入特徵上 下、* 上之步驟係在一第四電流密度 進行，該第四電流密度係大於該第三電流密度。 12.一種用於形成一金屬合金特徵之工具，其包含： ~反應器，其用於容納一在一 辦& 仕凹座内包括一金屬特徵 破4寸徵工件，且使該微特徵 _ . t ^ ^ 觸· 又仵及一電極與一電鍍浴接 J，及 其中該金屬合金為 其中該焊料合金包 其中該金屬合金為 其進一步包含 之 電源，其用於在該金屬特徵與該電極之間施加—第 及第三電位’該第-電位產生-第-電 電位、第二電 33 200817536 流密度，該第一電流密度使一具有一第一合金金屬重量比 之金屬合金沈積於該凹入特徵内，該第二電位產生一第二 電流密度，該第二電流密度使一具有一第二合金金屬重量 比之金屬合金沈積於該凹入特徵内，且該第三電位產生一 第三電流密度，戎第二電流密度使一具有一第三合金金屬 重量比之金屬合金沈積於該凹入特徵内。 13·—種形成一金屬合金特徵之方法，其包含·· 金屬特徵之微特徵工件； 提供一在一凹座内包括一

   電位及產生一第 提供一與一電極接觸之電鑛浴； 使該微特徵工件與該電錢浴接觸； 在該金屬特徵與该電極之間施加_ 電流密度； 之金屬合金； 電流密度調節至一第 沈積具有一第一合金金屬重量比 當填充該凹入特徵時，將該第一 二電流密度；及 繼續沈積具有-大體上與該第—合金金屬重量比類似 之重量比之金屬合金。 14_如申請專利範圍第13項之方法， /、進一步包含： 當填充該凹入特徵時，將該第 木一冤流铪度調節至一第 三電流密度；及 重量比類似 繼續沈積具有一大體上與該第_合金金屬 之重量比之金屬合金。 15.—種形成一金屬合金特徵之方法，其勹人 提供一在一凹座内包括一金屣特與 · 蜀符徵之微特徵工件； 34 200817536 提供一與一電極接觸之電鍍浴； 使。亥u特彳攻工件與該電鍍浴接觸； 在X金屬特徵與該電極之間施加一電位及產生一第一 電流密度； ★積/、有第一合金金屬重量比之金屬合金；及 藉由在帛充該凹入特徵時調節該t流密I，来控制所 沈積之金屬合今φ 士女举 "中遠4合金金屬之重量比偏離於該第一重 量比的變化。 •如申明專利範圍第15項之方法，其進一步包含當 填充該凹入特徵時連續調節該電流密度。 田 17:申请專利範圍第15項之方法，其進一步包含施 二=制機制，以基於系統參數來控制所沈積之金屬 二:Γ金金屬之重量比的變化，其中該製程控制機 f 係运自由一封蘭袖狄 群組。 、一反饋迴路及一前饋迴路組成之 18. 一種形成—金屬特徵之方法，其包含： = — 凹座内包括一金屬特徵之微特徵工件； 知i、一與一電極接觸之電鍍浴； 使該微特徵工件與該電鍍浴接觸； 在該金屬特徵與該電極 電流密度； 电位及產生一第一 二弟一沈積速率將金屬沈積於該凹入特徵内. 度； Z第電“、度改變至-第二電流密 35 200817536 以一第二沈積速率將金屬沈積於該凹入特徵内； 调即該電位以將該第二電流密度改變至一第三電流您 度；及 以一第三沈積速率將金屬沈積於該凹入特徵内。 19.如申請專利範圍第18項之方法，其中該金屬為琴 自由下列各物組成之群組之單一金屬：銅、錫、金、鎳, 銀、鈀、鉑及鍺。 ”、 其中該第二沈積 其中該苐三沈積 其進一步包含調 2〇·如申請專利範圍第18項之方法 逮率係高於該第一沈積速率。 21·如申請專利範圍第18項之方法 迷率係高於該第二沈積速率。 22·如申請專利範圍第18項之方法六疋—1口八 節該電位以將該第三電流 乂匕各凋 ri — 罨/ 瓜在度改變至一第四電流密度，及 弟四沈積速率將金屬沈積於該凹入特徵内。 23_如申請專利範圍第22頊夕古、土 ^ 速率俜古# 1楚 、 / ，/、中該第四沈積 k手係回於邊弟三沈積速率。 24·如申請專利範圍第18項之方氺.^ 自由下列夂上 項之方法，其中該金屬為選 由下歹j各物組成之群組之金屬合金 合金、坡莫人全貝金屬5金、無鉛 、口孟（Permalloy )及並#名自 銀-銅、錫-叙。 及”他鎳合金、錫-銅、錫- 25·如申請專利範圍第18項之 一攪拌器以一第一产挑、$ + ρ 、 / ，/、進一步包含用 弟攪拌速率攪拌該電鍍浴。 將 26·如申請專利範圍第乃項 攪拌器自一第一攪#、#主:/，虽沈積該金屬時， 第稅拌迷率調節至—第二㈣速率。 36 200817536 27·如申請專利範圍第26項之 速率係小於該第一授拌速率。 …其中該第二擾拌 28·如申請專利範圍帛26j員之方法， 將㈣拌器自—第二擾拌速率調節至—第積該金屬時， 29.如申請專利範圍第28項之 二㈣速率。 速率係小於該第二攪拌速率。 …其中該第三授拌 :-種:成一金屬合金特徵之方法，其包含： Γ ❺征一β 金屬特徵之微特徵工件； k i、一與一電極接觸之電鍍浴； 使該微特徵工件與該電鍍浴接觸； 在該金屬特徵與該電極之間施加 電流密度； 电位以產生一弟一 用-攪拌器以一第一攪拌速率攪拌該電鍍浴； ί積具有一第一合金金屬重量比之金屬合金；及 猎由在沈積該金屬合金時調節該攪拌器至一第 速率，來控制所沈積之金屬合全中兮耸人入拌 ϋ自該第-重量比至一第二"合金金屬之重量比 里比主弟一重量比的變化。 :•如申請專利範圍第3〇項之方法，其中該第二擾拌 速率係小於該第一攪拌速率。 32.如申請專利範圍帛％項之方法，其中該第—重量 比及该弟二重量比中之合金金屬重量比大體上相同。 33·如申請專利範圍第3()項之方法，其中該第—重量 比及.亥第—重量比中之合金金屬重量比大體上不同。 34.如申請專利範圍帛3〇$之方&，其進一步包含藉 37 200817536 由在沈和4金屬合金時調節該攪拌器至一第三攪拌速率， 來控額沈積之金屬合金中料合金金屬之重量比自 一重里比至一第三重量比的變化。 认如申請專利範圍第34項之方法，其中該第 速率係小於該第二攪拌速率。 —見件 认如申請專利範圍第34項之方法，其中該第 比及該第三重量比中之合金金屬重量比大體上相同。 37.如：請專利範圍第34項之方法，其進一步包含夢 =在沈積4金屬合金時調節該攪拌器至—第四擾拌速率， 來控制所沈積之金屬合金中該等合金金屬之重量比自該第 三重量比至-第四重量比的變化。 自^ 38·如申凊專利範圍第y項之方法，其 ^ 速率係小於該第三授拌速率。 -q四抵拌 '9:如申請專利範圍，37項之方法其中該第三重旦 比及a亥弟四重1比中之合金金屬重量比大體上相同。 40.如申請專利範圍第3〇項之方法其進 填充該凹入特徵時，白 匕a田 率。 自s亥第二攪拌速率連續調節該攪拌速 41 ·如申明專利範圍第3 〇項之 用一製程控制機制，包含施 合金中該等合金全屬糸統參數而控制所沈積之金屬 制係選自由-封閉趣路重置比的變化’其中該製程控制機 群組。 切路、—反饋迴路及—前饋趣路組成之 42’種形成—金屬合金特徵之方法，其包含： 38 200817536 提供一在一凹座内包括一金眉牯 篮屬符徵之微特徵工件 提供一與一電極接觸之電鍍浴，· 使該微特徵工件與該電鍍浴接觸； 電位及產生一第 在該金屬特徵與該電極之間施加一 電流密度； 用-授拌器以-第-擾拌速㈣拌該電錢浴； 積具有一第一合金金屬重量比之金屬合金；及 藉由在沈積該金屬合金時調節該電位及 至少-者至-第二電流密度及一第二授摔速率；之+二 者，來控制所沈積之金屬合金中該等合金金屬之重量比偏 離於該第一重量比的變化。 43.如申請專利範圍第42項之方法，其進一步包含當 :積该金屬合金時，調節該電位與該攪拌器兩者至至少一 第二電流密度與一第二攪拌速率。 44·如申請專利範圍帛42項之方法，其中該第二搜摔 速率係小於該第一攪拌速率。 45·如申明專利範圍帛42項之方法，其中該第二電流 密度係大於該第一電流密度。 46·如申請專利範圍帛42工員之方法，#中該第一重量 比及該第二重量比中之合金金屬重量比大體上相同。 47·如申請專利範圍第〇項之方法，其中該第一重量 比及該第二重量比中之合金金屬重量比大體上不同。 48·如中請專利範圍第43項之方法’以一啟動/休止脈 衝機制在言亥金屬特徵與該電極之間施加該電&，以使得該 39 200817536 第一電流密度盥一雷、、☆「4， 一 包/成休止」脈衝相關聯，且該第二電 流密度與-電流「啟動」脈衝相關聯。 4曰9· 一種形成-金屬特徵之方法，其包含： ,么*㈤座内包括一金屬特徵之微特徵工件； 提供一與一電極接觸之電鍍浴； 使該微特徵工件與該電鍍浴接觸； 在該金屬特徵與該電極之間施加_電位及產生一第一 電流密度； 用一攪拌器以—第-攪拌速率攪拌該電鍍浴； 沈積金屬； 當沈積該金屬時，將該電位及該授摔器調節至一第二 電流密度及一第二攪拌速率；及 當沈積該金屬時，將該電位及該攪拌器中之至少一者 調節至-第三電流密度及一第三授拌速率中之至少一者。 50.如申請專利範圍第49項之方法，其中該金屬係選 自由下列各物組成之群組：銅、錫、金、鎳、銀、鈀、鉑 及姥。 51.如申請專利範圍帛49項之方法，其中該 屬合金。 “ 52·如申睛專利範圍第49項之方法，i中呤 八τ硪冤位係以 一啟動/休止脈衝機制施加，以使得該第一電流密产與—“ 流「休止」脈衝相關聯，且該第二電流密度與一電流「“ 動」脈衝相關聯。 53 ·如申請專利範圍第52項之方法，复由#姑 ，、甲该第二攪拌 40 200817536 速率係小於該第—攪挑 ♦泣μ Hr 、率，且/、中該第一攪拌速率與該 勤旧 且。亥第一授拌速率與該電流「啟 勁」脈衝相關聯。 54·種用於形成一金屬特徵之工具，其包含： -反應器，其用於容納一在一凹 之微特徵工件，且使爷料胜外丁 > 蜀行儆 使省诞特徵工件及一電極與一電鍍浴接

   〇 、-攪拌器，其用於在該反應器内施加至少一第一攪拌 盘:帛—攪拌速率及—第三攪拌速率，該第-擾拌速 生m轉料，該第二攪拌速率產生-第二質 量轉移率，且該第三攪拌速率產生-第三質量轉移率；及 一電源，其用於在該金屬特徵與該電極之間施加一第 -電位、第二電位及第三電位，第一電位產生一第一電 机袷度’言亥第二電位產生一第二電流密度，且該第三電位 產生一第三電流密度。 55.如申請專利範圍第54項之工具，其進一步包含— 製程控制系統，以基於系統參數而控制所沈積之金屬合金 中該等合金金屬之重量比的變化。 十一、圖式·· 如次頁 41