TWI345801B - Electrochemical processing cell - Google Patents

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1345801 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術 '內容、實施方式及圖式簡單說明） 相關申請案之相互參考 本申請案之專利申請範圍係補充美國專利暫時申請 案號60/398,345，2002年7月24曰，附於參考資料中。 一、發明所屬之技術領域 本發明係相關於一種低體積電化學製程室以及以電 化學方式電鍍一層導電物質於一基板上之方法。 二、先前技術

Sub-quarter micron級金屬化方法為現今及下一代積 體電路製造方法之基礎技術。較特別的是，在特大型積 體電路儀器中，如具有大於一百萬個邏輯閘之積體電 路，其位於這些儀器中心之多層内連線通常以滿足高深 寬比，如大於4:1方式形成，内連線具有導體特徵，如銅 ^ 或鋁。通常沉積技術，如化學蒸氣沉積法（CVD)或物理蒸 J 氣沉積法（PVD)可滿足這些内連線特徵。然而，隨著内連 線尺寸降低，深寬比增加，以傳統金屬化技術要製得滿 足無空隙之内連線便愈顯困難。因此，電鍍技術，如電 化學電鑛法（ECP)與無電電鍵法，便可允許sub-quarter micron尺寸之無空隙、高深寬比内連線特徵，應用於積 體電路製程中。 在ECP製程中，積板表面上所形成之sub-quarter mi cron尺寸之高深寬比特徵可有效填充一導電材料，如 6 1345801 銅。ECP技術通常為兩階段製程，其中一種子層係先形成 於一基板表面，之後該基板表面再暴露於一電解質溶液 中，且於該種子層與位於電解質溶液之鋼陽極之間施加 一電偏壓。該電解質溶液通常含有欲鍍至基板表面上之 離子，因此施加一電偏壓便可使電解質溶液中之離子移 出並鑛至被施加偏壓之種子層上。

傳統的化學電鍍製程室通常利用一水平電鍍室以及 一轴心型基板浸潤製程。然而，軸心型基板浸潤製程通 Q 常會於基板上產生氣泡，而產生不同沉浸角度。這些氣 泡會產生電鍍表面不均勻之問題，因此希望能儘量減少 氣泡。此外，傳統電鍍室之軸心型沉浸製程中，基板表 面並非平行於電鍍室中之陽極，因此基板表面之電場並 非定值，亦會造成不均勻之問題。 因此，需要一種改良式電化學電鍍室，以提供一沉 浸製程，&含在沉浸與電錢製矛呈_，將基板維持一固定 之沉浸角度。 Ο Ο 二、發明内容 本發明之實施例係提供一小體積電化學電鍍室，該 ::學電鍍室包含-流體槽，含有電鍍液;該流體槽具一 貝^平行之堰。4電鍍室更包含—陽極，位於該流體 、《之較低部份，該陽極具有複數個平行通道形成於其上； 以及一基座元件以承接該陽極’該基座元件具有複數個 7 1345801 溝槽形成於陽極承接表面，每一溝槽終止於環狀通道排 出管處。一元件支撐物件係用以於陽極上方，實質上相 對於陽極平面方向定位一薄膜，該薄膜支撐物件具有複 數個通道與孔》 本發明更進一步提供一種薄膜支撐物件，具有孔部 份形成於其上表面，以及複數個通道形成於基板支撐表

面之下方。該薄膜支撐物件係用於支撐實質上成平面位 相之陽極上方薄膜，而該薄膜可允許些微通道變形，而 使氣泡與其他輕流體可由薄膜周圍逸出，並由陽極室排 出0 本發明更進一步提供一種陽極物件基座薄膜。該基 座薄膜通常包含一凹處以承接該陽極。該凹處壁包含複 數個流體通道。此外，該凹口基座包含—環狀排出通道， 以及複數個延伸至基座之通道，並終止於該排出通道之 兩端。

本發明又提供一種於一基板上電鍍金屬之裝置。 裝置通常包含一流體槽’以容置電鍍液；該流體槽具 複數個實質上水平之堰；-薄膜，越過該流體槽之内緣 該缚膜係用以區隔位於流體槽上方部份之陰極室盘位 流體槽下方部分之陽炼宕. 、 丨77之隋極至，—第—流體入口，以供應 陰極電解質溶液至該陰極室中， 、，以τ 以及一第一流體入口 以供應一陽極電解質溶液至 溶液與該陽極電解質.容、夜2極至中，該陰極電解」 /夜為不同溶液；以及一陽極，位〉 8 1345801 =陽極室中，該陽極具有實質上平面之上表面，並與實 貝上成平面之上堰成一傾斜角。 本發明又提供一種小體積之電化學電鍍室。包含-"丨··肢槽，a有電鍍液；—陽極，位於該流體槽中；一薄膜， 位於β陽極上方並越過該流體槽；以及—擴散板，越過該 μ體槽亚位於薄膜上方，該擴散板與該陽極係互相平 行’並與電鍍溶液之上表面呈一角度。 四、實施方式 本發明提供一種電化學電鍍室，可使用小體積製程 室將金屬鍍至半導體基板上，如一電池堰’其本身可容 置小於4升之電解液，較佳為13升，且可與一 2至8升之 電解液供應槽呈液相連通相接。這些小體積流體為本發 明製程室操作所需，可使預定數目之基板，如100-200 鬼：可進行電鍍反應，之後再丢棄，更換新溶液。該電 化學電鍍室之陽極通常與陰極或電鍍室之電鍍電極，呈 液相隔離，經由待鍍之基板與電鍍室之陽極之間之陽離 子薄膜。此外，本發明之電鍍室通常會於陽極部分如 陽極105上表面與薄膜5〇2下表面之間的空間提供—第 一流體溶液，以及於陰極部分，如陰極下表面與薄獏上 表面之間的空間，提供一第二流體溶液。該電鍍室之陽 極1 05通常包含複數個狹縫’該複數個狹縫互相平行，並 在電鍍過裎中自陽極室表面移除液動牛頓流體^ 1345801 (Newtonian fluid layer)。一薄膜支撐物件1 〇6，其上有複 數個狹縫或通道形成於第一側面，並有複數個孔形成於 第二側面，其中該複數個孔與薄膜支撑物件對面的狭縫 呈液相連通。 第1圖係本發明電化學電鍍狹室1 〇〇之部分截面透視 圖。電鍍室100通常包含一外槽1〇1與一位於該外槽1〇1之 。 内的内槽1〇2。内槽1〇2通常含有電鍍液，於電化學電鍍 」製程中將金屬’如銅，鍵至基板上。在電鍍過程中，該 電鍵溶液通常連續式地供應至内槽102中（以10公升電鍍 室為例’約每分鐘1加备），因此’該電鍍液可連續地越 過内槽102之頂端，流至外槽1 〇 i。該溢出之電鍵液由外 槽101收集，並排至内槽1〇2循環。如第i圖所示，電鍍室 100常成一傾角，亦即該電鍍室1〇〇外框部分103通常微抬 起，使得電鍍室100成3。至30。之間傾斜。因此，為了在 電鍍過程中使電鍍液在内槽1〇2保持適當深度，該内槽 〇 102之頂端可延伸至電鍍室1〇〇之一側，使得内槽1〇2之頂 端成水平，並可使電鍍液連續溢出供應至内槽1〇2之周 緣。 該電鍍室100之外框元件1〇3通常包含一環狀基座元 件HM環繞於該外框1〇3。由於外框元件1〇3一側微抬起， 忒基座4膜104之上表面通常與水平面呈一斜角，相對應 於该外框103與水平面之傾角。基座元件1〇4包括一環狀 或圓盤狀凹處，該環狀凹處係用以承接圓盤狀陽極元件 1345801 1〇5。基座薄更包含複數個流體切/排出π109位於 其下表面。每一流體入口 /排出口 109通常獨立供應流體至 電鍍室ΗΗ)之陽極或陰極部分，或自該陽極或陰極部分排 出流體。陽極元件105通常包含複數個狹縫1〇7，其中該 狹縫107通常互相平行，並越過陽極表面1〇^該平行方 向使得陽極產生之高密度流體可向下流過陽極表面流 至狹縫107。電鍍室100更包含一薄膜支撐元件ι〇6。薄"膜 支撐元件106通常位於基座薄膜1〇4之外緣，並包含—内 部區域108，允許流體依照相對之狹縫與孔順序通過。該 薄膜支撐元件可包含一〇形封環，位於該薄膜周緣，該封 環係用以防止流體由薄膜支撐物1〇6上薄臈之一側流至 另一側。 第2圖係本發明基板元件1 〇4之透視圖。該基板元件 104之上表面通常包括一環狀凹處2(H，以承接圓盤狀之 陽極105於凹處。此外，該圓環凹處表面2〇1通常包括複 數個通道202形成於其上。每一通道202互相平行並終止 於凹處201周圍。此外’該凹處2〇 1周圍亦包含一環狀排 出通道203，延伸至凹處2〇1周圍。每一互相平行之通道 202終止於該環狀排出通道2〇3之對端。因此，通道2〇2可 承接陽極狹縫302之高密度流體，並經由基座通道2〇2將 這些流體導至排出通道203。該定義出凹處201之垂直壁 通常包含複數個狹縫204。該狹縫204通常互相平行，且 通常與形成於凹處201之下表面之通道202平行。基座薄 1345801 膜104亦包括至少一流體供應管205，將流體分配至電鍍 室100之陽極區域，沿著至少一電鍍液供應管2〇6，將流 體分配至電鍍室1〇〇之陰極區域。供應管2〇5與2〇6與至少 一基座薄膜104下表面之流體供應線109呈液相相通，如 第1圖所示。基座薄膜104通常包含複數個導管（圖上未顯 示），其中該導管係引導由個別流體供應管線1〇9接收之 流體至電鍍室之各陽極與陰極。 I 第3圖係本發明具有圓盤狀陽極105之陽極基座薄膜 104透視圖。該陽極1〇5，其通常具有一圓盤狀銅薄膜， 亦即通常使用於支撐銅電化學電鍍操作之溶解型銅陽 極，其上通常包含複數個狹縫302。該狹縫302通常延伸 至％極105之内部並與陽極1〇5之上表面與下表面呈液 相連通。如此一來，狹縫3〇2便可使流體由陽極内部1〇5 之上表面流至下表面。狹縫3〇2係互相平行。然而，當陽 極105位於該基座薄膜1〇4之環狀凹處2〇1時陽極丨〇5上 3之平行狹縫302通常與基座薄膜104之通道202與狭縫204 互相垂直，如第3圖所示。此外，狹縫3〇2通常不會連續 延伸至陽極1〇5之上表面。另外，狹縫3〇2被分割為較長 。(5/刀303與較短部分3〇4，兩部分之間有間隔體3〇5，使陽 極10之一側至另一側的流通路徑較長。此外，鄰近的狹 縫302具有間隔體（spacer)3〇5位於陽極上表面之另一 側。該陽極下方至上方之流通路徑通常包括一返回與前 進路彳工，在每一狹縫3〇2與間隔體3〇5之間。此外，間隔 12 1345801 體305與狹縫302係增進濃缩牛頓流體自陽極1〇5表面移 動，同時狭縫3 02提供了較短可能路徑使高密度流體流至 狭縫302中。此特徵非常重要，因為高密度流體通常移動 很慢’因此相當需要此特徵。 第4圖係本發明薄膜支撐物件106之透視圖。薄膜支 撐物件含有一上方環狀支撐元件4〇1，一中間薄膜支撐元 件400 ’ 一下方支撐元件402。上方與下方支撐元件4〇1與 402提供中間薄膜支撐元件400結構上的支撐，例如上方 支#元件40 1係用以將中間薄膜支樓元件固定於下方 支撐元件402上，而下方支撐元件4〇2則用以承接中間薄 膜支標元件400。中間薄膜支樓元件4〇〇通常包括—實質 上平面之上表面，其具有複數個孔部分形成於其上。該 中間薄膜支樓元件400之下表面通常包含一端漸細之外 部403，以及一實質上平面之内膜嗡合表面4〇4。該下方 支撐元件402之上表面可包含一相對應之一端漸細部 分’以承接該中間薄膜支撐圓件4〇〇之一端漸細部分 403 »該内臈嚅合表面404通常包含複數個互相平行之通 道（圖上未顯示）。每—形成於該中間薄膜支撐元件4〇〇下 表面400之通道與至少一形成於平面上表面之孔呈液相 連通。該通道可使薄膜位於該薄膜支撐物件内，並使通 道區域向上方微變形，提供氣泡與陽極室内之較低密度 流體之流動路徑，使其移動至薄膜周圍，並自陽極室排 出。 13

%作4 ’本發明之電錄室⑽提供—小體積（電解液 體積）銅電化學電鍍製程之製裎室。該電錢室⑽可位於 水平位置或微傾斜，亦即該電鍍室之—端垂直方向可高 Μ端 > 如第1圖所示。若電鐘室1〇1為傾斜裝置則 可使用傾斜式加熱S件與基座支以件，以於固定沉浸 角度浸入該基板，亦即在浸人過程中，該基板之沉浸並 不會變動該基板與該電解液之上表面之間的角度。此 外’違 >儿次過程可包括不同的沉浸速率，例#，當基板 浸入電解質溶液中後速率可增加。結合固定浸入角度與 不同沉浸速率可減少基板表面氣泡產生。

假设使用傾斜裝置，一基板首先浸入位於内槽〖〇2 之電鍍液中》—但該基板浸入該電鍍液中，其通常含有 石a敁銅、氯化銅 '以及一或多種有機電鍍添加物 (levelers、抑制劑、加速劑）等以控制電錢參數，一電鍍 偏壓施加於該基板種子層與位於電鑛室1〇〇下方陽極1〇5 之間。該電鍍偏壓通常使電鍍液中之金屬離子沉積於陽 極基板表面。該位於内槽1〇2之電鍍液係經由流體入口 / 出口 109連續地於内槽1〇2内循環。較特別的是，該電鍍 液可經由流體入口 109引入電鍍室1 〇〇中。該溶液可通過 基座元件104之下表面並向上流過一電錄液供應管206。 該電鍍液之後可經由電鍍室1 〇〇所形成之通道引入該陽 極室’並在薄膜支撑106上方一點與陽極室相連通如圖5 所示。同樣地，該電鍍液可經由位於薄膜支撐！ 06上方之 1345801 机體排出處由陽極移出，其中該流體排出處係與基座元 04下表面經一電鍍液供應管206之流體排出處1〇9呈 液相連通。例如，基座元件1〇4可包含一第一與第二電鍍 液供應官206於該基座元件1〇4之兩側。位於相反位置之 一電鍍液供應管206可分別將陽極室中之電鍍液沿著預 疋方向引入與排出，其亦可控制流動方向。該流動方向 控制係提供下薄膜表面輕流體移動之控制，將氣泡自陽 極至中移除，並協助咼密度或重流體經由基座上之通 道202由陽極表面移除。 但電鍍液引入陽極室中，該電鍍液便可向上流至 擴散板110。擴散板110’其為陶瓷或其他孔狀圓盤元件， 通常作為流體流量限制器，使基板表面流動狀態平均。 此外’該擴散板⑽係用以抑制電化學活性區域或陽離子 表面薄膜之電阻延遲，以降低電鑛不均句。本發明範例 j瓷擴散板1 10可置換為親水性塑膠薄膜，如經處理 之薄膜PVDF薄膜、PP薄膜、或其他已知孔狀並可提供 陶曼類電崎遲特徵之材料。然而，引人該陰極室之電 鍍液’通常為陰極電解質溶液如含有添加物之電鍍液， 是，法向下通過位於薄膜支撑元件1〇6之下表面4〇4而到 達陽極至’陽極至與陰極室係以該薄膜隔離。陽極室包 含個別獨立之流體供應與排出源，以供應陽極電解液至 陽極室t »供應至陽極室之溶液，在銅電化學電鍵系統 中通常為硫酸銅，僅會於陽極室中循環不會擴散或移 15 1345801 兩方 動至陰極室中’由於薄膜支#元件iG6上之薄膜並非 向都可允許通過。 此外，該流體溶液（陽極電解液，其為不含添加物之 電鑛液’可稱之為原始溶液）流至陽極室之流量係受到直 接控制以使電鍍參數最大化。例如，該陽極電解液可經 由個別流體入口109與陽極室相通。流體入口 1〇9與基座 元件ΗΜ下半部之流體通道呈液相相通，且該流體通道使 J陽極電解液與流體供應管205之一相通。一封條呈輻射狀 地位於流體供應管2〇5之外圍，與周圍結構相連接，引導 陽極電解液向上往流體供應管2〇5流出’並流入狹縫 2〇4。之後，該陽極電解液會通過陽極1〇5上表面朝向基 座薄膜104之另一方，其為傾斜狀態，通常位於電鍍室1〇〇 之較高側。該陽極電解液越過位於薄膜下方之陽極表 面。一但陽極電解液到達陽極丨〇5之另一側時便被接收 至相對應流體通道204中，並自電鍍室1 〇4排出，之後進 行循環。 在電鍵操作過程中’在陽極與陰極之間施加的電鍍 偏壓會導致陽極室中陽極電解液之分解。更特別地是， 施加該偏壓會使陽極室令之硫酸銅溶液產生多重液動或 牛頓層。该液動層通常包含一層濃縮硫酸銅位於陽極最 近端’一層正常硫酸鋼中間層，以及一層接近於薄膜之 較輕或消耗硫酸銅之頂層。該消耗層通常為一層密度較 低或較輕之硫酸銅，與原本施加於陽極區域之硫酸銅相 16 1345801 較，而濃縮層則含有較重或密度較高之硫酸銅，其具有 高黏稍度。該接近陽極具有高黏稠度之濃縮層會造成無 狭縫302之陰極之導電問題（已知陽極會鈍化）。然而，狹 縫302，與傾斜式電鍍室丨〇〇相連接，以接收硫酸銅之濃 稠層，並將該層自陽極表面移除，可降低導電差異。此 外’電鍍室通常包含一端微上抬，或垂直方向較另一端 尚，因此，該陽極105表面通常為一傾斜平面。該傾斜會 導致產生於陽極表面之濃酸銅層，由於重力關係向下流 動。由於濃硫酸銅層向下流，由狹縫3〇2之一接收，並自 陽極105表面移去。如上所討論，狹縫3〇2通常互相平行 並與狹縫204垂直《因此，狹縫3〇2亦與通道2〇2垂直，並 幵> 成於基座元件104之下表面。因此，每一狹縫3 〇2會貫 穿數個通道202。此種配置使得狹縫3〇2中之濃硫酸銅可 與一或多個通道202相通。之後，該濃硫酸銅可經由通道 202與位於凹處2〇1之環狀排出通道2〇3相通。且該與通道 202相通之排出處203可與基板ι〇4相通，並可回流至中央 陽極電解液供應槽，該處濃硫酸銅自陽極表面移除，並 可與用於陽極電解液之儲存硫酸銅體積相結合。 同樣地’該陽極室上半部會在接近薄膜處產生一稀 硫酸銅層。該稀硫酸銅層可經由氣孔/排出處5〇1自陽極 至中移除，如第5圖所示。該氣孔/排出處5 〇 1可包含複 數個孔洞，通常位於電化學電鍍室10〇之上方，因此， 位於陽極室中氣泡接收處以及薄膜表面稀硫酸銅層。氣 1345801 孔501通常與上述陽極電解液槽呈液相相通，因此，使 该處接收之稀硫酸銅可回送至陽極電解液槽，與經由狹 縫302移至此之濃硫酸銅溶液結合，形成所欲濃度之硫 酸銅溶液。任何被氣孔50 1捕捉住之氣泡亦可自陽極室 中排至大氣令，或僅將其維持於陽極電解液槽中，並不 會循環至陽極室中。 上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本 發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準， 而非僅限於上述實施例。 五、 圖式簡單說明 第1圖係本發明電化學電鍍狹室之部分截面透視圖。 第2圖係本發明陽極基座板之透視圖。 第3圖係本發明具有陽極之陽極基座板透視圖。 第4圖係本發明薄膜支撐物件之透視圖。 第5圖係本發明電錢室邊緣之部分載面透視圖。 六、 圖號說明 100電鍍室 101外槽 102内槽 103外框部分 104環狀基座元件105陽極元件 1〇6薄膜支撐物件1〇7狹縫 108内部區域 1 〇9流體入口 /排出口 1345801 201 凹處 204 狹缝 302 狹缝 401 環狀支撐元件 404 内膜嚙合表面 501 氣孔/排出處 202 通道 205 流體供應管 305 間隔體 402 下方支撐元件 203環狀排出通道 206電鍍液供應管 403 —端漸細之外 部 19

Claims (1)

1345801 /峰厂月I曰修(更)正替換貪寺 第92120121號’ 1〇〇年S月修正貧革

1. 一種半導體製程室，包含： 一流體槽’以容置電鍍溶液，該流體槽包括： 一陽極室，係位於該流體槽之低處； 一陰極室’係位於該流體槽之上方處，且該陽極室 以一越過該流體槽之離子薄膜而與該陰極室分隔；以及 一陽極，係位於該陽極室，並有一與水平形成一角 度之上表面，其中該與水平之角度介於約5。和約35。之 間，且該陽極包含一由金屬製造實質上為圓盤形狀之元 件’可於電化學電鍍室中供電鍍。 2·如申請專利範圍第1項所述之半導體製程室，其 中該陽極具有複數個平行狹縫形成於其上，且該離子薄 膜包括有一圓盤形狀之元件且實質上與該陽極平行。 3. —種半導體製程室，包含·· 一流體槽，以容置電鍍溶液，該流體槽包括： 0 一陽極室，係位於該流體槽之低處；以及 一陰極室，係位於該流體槽之上方處，且該 以一越過該流體槽之離子薄膜而與該陰極室分隔.以及 一陽極，係位於該陽極室，並有—與水平形成一角 度之上表面，其令，該陽極包含一由金屬製造實質上為 圓盤形狀之兀件，可於電化學電鍍室中供電鍍， 上為圓盤雜之元件具有複數個平行狹縫形成於其上， £ 20 1345801 每一較長部分之經線交界處係朝向相對應之每一較短部 分，並以陽極之一部分作為分隔。 4·如申請專利範圍第2項所述之半導體製程室，更 包含一陽極基座室，該陽極基座室包含： _環狀凹槽以承接該陽極；以及 複數個通道，形成於該環狀凹槽之下表面，每一通 道终止於環繞在該下表面之環狀排出管處》 5. 如申請專利範圍第4項所述之半導體製程室其 中該陽極基座室更包含複數個壁通道，形成於該環狀凹 槽之垂直壁上。 6. 如申請專利範圍第4項所述之半導體製程室，更 包括一第一流體供應導管，以供應第一流體溶液至該製 程室中’以及一第二流體供應導管，以供應第二流體溶 液至該製程室中。 7. 如申請專利範圍第6項所述之半導體製程室，其 中該第一流體溶液為一供應至陽極室之陽極電解質溶 液而該第一流趙溶液為一供應至陰極室之陰極電解質 溶液。 8. 如申請專利範圍第1項所述之半導體製程室，更 包括一在流體槽中且與陽極之上表面平行之擴散元件。 9. 一種於一基板上電鍍金屬之裝置，包含： 一流體槽，以容置電鍍液，該流體槽： 一離子薄膜’越過該流體槽之内緣，該離子薄膜係 用以區隔位於流體槽上方部分之陰極室與位於流體槽下 方部分之陽極室； S 21 1345801 一第一流體入口，以供應一陰極電解質溶液至該陰 極室中，以及一第二流體入口，以供應一陽極電解質溶 液至該陽極室令，該陰極電解質溶液與該陽極電解質溶 液為不同溶液；以及 一陽極，位於該陽極室中，該陽極具有實質上平面 之上表面，並有一與水平形成一傾斜角，其中該傾斜角 與水平之角度介於約5。和約35。之間。 10. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，更包括一流 體可通過之擴散板，位於該薄膜上方並越過該流體槽。 :) 11. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，其中該陰極 電解質為一含有電鍍添加液之電鍍溶液，以及該陽極電 解質為一原始電鍍溶液。 12. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，其中該陽極 包含一圓盤形狀之元件，有複數個狹縫形成於其上，該 複數個狹縫彼此平行。 13. —種於一基板上電鍍金屬之裝置，包含： 一流體槽，以容置電鍍液，該流體槽包括： Ο 、一離子薄膜，越過該流體槽之内緣，該離子薄膜係 用以區隔位於流體槽上方部分之陰極室與位於流體槽下 方部分之陽極室； 陰極電解質溶液至該陰 以供應一陽極電解質溶 溶液與該陽極電解質溶 一第一流體入口，以供應— 極室中，以及一第二流體入口， 液至該陽極室中’該陰極電解質 液為不同溶液；以及 S 22 !345801 一陽極，位於該陽極室中，該陽極具有實質上平面 之上表面，並成一傾斜角，其中，該陽極包含一圓盤形 狀之元件，有複數個狭缝形成於其上，該複數個狹缝彼 此平行，該複數個狭缝包含複數個較短部分與複數個較 長部分，每一較短部分之經線交界處係朝向相對應之每 一較長部分’並以導電間隔體作為分隔。 14. 如申請專利範圍第9項所述之裝置，更包含一陽 極基座板，該陽極基座板包含； 一環狀凹槽以承接該陽極； 複數個通道，形成於該環狀凹槽之下表面，每一通 〕 道终止於環繞在該下表面之環狀排出管處；以及 複數個狹縫，形成於該環狀凹槽之垂直壁上。 15. 如申請專利範圍第14項所述之裝置，其中該複數 個通道係與陽極上之陽極狹縫呈液相連通，以從陰極室 中移除該陽極上表面所產生之濃酸。 16. 如申請專利範圍第9項所述之裝置其中該陽 極、薄膜、與一擴散件元係相互平行並成一傾斜角度。 17·—種小體積電化學電鍍室，包含： 一流體槽，以容置電鍍液，該流體槽包括： 、 一陽極，係位於該流體槽； 一薄膜，位在該陽極上方且越過該流體槽；以及 一擴散板，越過該流體槽，位在該薄膜上方，該擴 散板與該陽極係相互平行’並與電鍍溶液之上表面成一 傾斜角度，其中該傾斜角介於約5。和約之間。 S 23 1345801 18.如申請專利範圍第17項所述之電鍍室，更包含一 陽極基座板’該陽極基座板具有環狀凹槽以承接該陽 極，複數個通道形成於該環狀凹槽之下表面，每一通道 終止於環繞在該下表面之環狀排出管處。 19. 如申請專利範圍第18項所述之電錄室，其中兮薄 膜包含一離子薄膜，以區隔該流體槽中之陽極室與陰極 室。 "" 20. 如申請專利範圍第19項所述之電鍵室，更包含一 第一流體入口，以供應一陰極電解質至該陰極室中以 及一第二流體入口，以供應一陽極電解質至該陽極室中。 21. 如申請專利範圍第8項所述之半導體製程室其 中該陽極之上表面、該離子薄膜、與一擴散元件係配置 在實質上平行之方向。 22. 如申請專利範圍第8項所述之半導體製程室更 包括一位於該流體槽之擴散元件，該擴散元件具，有一上 表面其與該陽極之上表面實質上相互平行。 23. —種半導體製程室，包括： 一流體槽’以容置電鍍溶液’該流體槽包括： 一陽極室’係位於該流體槽之低處；以及 一陰極室’係位於該流體槽之上方處，且該陽極 至以一越過該流體槽之離子薄膜而與該陰極室分隔；以 及 一陽極’係位於該陽極室，並有一與水平形 成 角度之上表面’其中該陽極包括一由金屬製造 實質上為圓盤形狀之元件，可於電化學電鐘室中供電 S 24 1345801 鍵’該實質上為圓盤形狀之元件具有複數個平行狹縫形 成於其上’該複數個狹缝包含複數個較長部分與複數個 較短部分，每一較長部分之經線交界處係朝向相對應之 每一較短部分，並以陽極之一部分作為分隔。 24_ —種半導體製程室，包括： 一流體槽’以容置電鍍溶液，該流體槽包括： 一陽極室’係位於該流體槽之低處；以及 一陰極室’係位於該流體槽之上方處，且該陽極室 以一越過該流體槽之離子薄膜而與該陰極室分隔； 一陽極，係位於該陽極室，並有一與水平形成一角 〕 度之上表面’其中該傾斜角介於約5。和約35。之間；以及 一陽極基座室，該陽極基座室包括： 一環狀凹槽係由一底部元件與一由底部元件所延伸 之直立壁所定義，該環狀凹槽以承接該陽極；以及 複數個通道，形成於該環狀凹槽之下表面，每一通 道終止於環繞在該下表面之環狀排出管處。 25. 如申請專利範圍第24項所述之半導體製程室，其 中該陽極包含一由金屬製造實質上為圓盤形狀之元件， 〕 可於電化學電鍍室中供電鍍，該實質上為圓盤形狀之元 件具有複數個平行狹縫形成於其上。 26. 如申請專利範圍第24項所述之半導趙製程室，其 中該陽極基座室更包括複數個壁通道，形成於該環狀凹 槽之垂直壁上。 27. —種於一基板上電鍍金屬之裝置，包括 一流體槽，以容置電鍍液； S 25 1345801 一離子薄膜’越過該流體槽之内緣，該離子薄膜係 用以區隔位於流體槽上方部分之陰極室與位於流體槽下 方部分之陽極室； 一陽極’位於陽極室中，該陽極上表面之至少一部 分與水平成一角度’其中該角度介於約5。和約35。之間； 以及 一流體穿透擴散元件，越過該流體槽在離子薄膜上 方以使該擴散元件上表面之至少一部分與陽極上表面相 互平行》 〇 28. 如申請專利範圍第27項所述之裝置，其中該流體 穿透擴散元件包括一陶瓷圓盤元件。 29. 如申請專利範圍第27項所述之裝置，其中該離子 薄膜係包含一陽離子薄膜。 30. 如申請專利範圍第29項所述之裝置，其中該陽離 子薄膜與陽極上表面平行。 0 31. 如申請專利範圍第29項所述之裝置，其中該陽極 包括一圓盤形狀之元件，有複數個狭缝形成於其上，該 複數個狹缝彼此平行。 32. 如申請專利範圍第27項所述之裝置，其中該薄 膜、一擴散元件、與該陽極上表面之至少一部份係實質 上相互平行。 33. —種於一基板上電鍍金屬之裝置，包括： 一流體槽，以容置電鍍溶液； S 26 1345801 一離子薄膜，越過該流體槽之内緣，該離子薄膜係 用以區隔位於流體槽上方部分之陰極室與位於流體槽下 方部分之陽極室； 一陽極，位於陽極室中，該陽極上表面之至少一部 分與水平成一角度；以及 一流體穿透擴散元件’越過該流體槽在離子薄膜上 方以使該擴散元件上表面之至少一部分與陽極上表面相 互平行； 其中該陽極包括一圓盤形狀之元件，有複數個狹缝 形成於其上，該複數個狹缝彼此平行，該複數個狭縫包 含複數個較短部分與複數個較長部分，每一較短部分之 經線交界處係朝向相對應之每一較長部分，並以導電間 隔體作為分隔。 34.—種於一基板上電鍍金屬之裝置，包括： 一流體槽，以容置電鍍溶液； 一離子薄膜，越過該流體槽之内緣，該離子薄臈係 用以區隔位於流體槽上方部分之陰極室與位於流體槽下 方部分之陽極室； 一陽極，位於陽極室中，該陽極上表面之至少一部 分與水平成-角度，其中該與水平之角度介於約5。和約 35°之間； 一流體穿透擴散元件，越過該流體槽在離子薄膜上 方以使該擴散元件上表面之至少一部分與陽極上表面相 互平行；以及 -陽極基座板，以容置該陽極，該陽極基座板包含： 一環狀凹槽以承接該陽極； 複數個通道’形成於該環狀凹槽之下表面，每一通 道终止於環繞在該下表面之環狀排出管處；以及 複數個狹缝，形成於該環狀凹槽之垂直壁上，該 複數個狹縫引導一流體越過陽極之上表面。 35·如申請專利範圍第34項所述之裝置，其中該複數 個通道係與陽極上之陽極狹縫呈液相連通以形成一流體 排出通道。 36. —種小體積電化學電鍍室，包含： 一流體槽，具在實質上圓筒壁以形成一流體處理容 積； 一陽極，在該流體處理容積之低處，該陽極上表面 之至少一部分與該圓筒壁大至上垂直； —薄膜’越過該流體處理容積，位在該陽極上方且 與圓筒壁大至垂直； 一擴散板，越過該流艎處理容積，位在該薄膜上方 且與圓筒壁大至垂直；以及 一陽極基座板，該陽極基座板具有環狀凹槽以承接 該陽極’複數個通道形成於該環狀凹槽之下表面，每一 通道彼此相互平行排列且終止於環繞在該下表面之環狀 排出管處》 37. 如申請專利範圍第36項所述之電鑛室，其中該薄 膜包含一離子薄膜，以區隔該流體槽中之陽極室與陰極 室。 38. 如申請專利範圍第37項所述之電鍍室更包含一 第一流體入口，以供應一陰極電解質溶液至該陰極室 中以及一第二流體入口，以供應一陽極電解質溶液至 該陽極室中。 39. —種電化學電鍍室，包括： 一室本體定義一流體槽； 一陽極位於該流體槽； 一離子薄膜，越過該流體槽在該陽極上方之垂直位 置； 一流體擴散元件，越過該流體槽在該薄膜上方之垂 直位置；以及 至少一流體缝隙’位於引導流體越過該陽極之上表 面而與該上表面實質上平行關係，其中該陽極之上表面 與水平傾斜約5。至約35。之間》 40. 如申請專利範圍第39項所述之電鍍室，其中該薄 膜係與該陽極上表面實質上平行。 41. 如申請專利範圍第39項所述之電鍍室，更包括一 位於薄臈上方之陰極電解直流體入口。 42. —種電化學電鍍室，包括·· 一室本體定義一流體槽； 一陽極位於該流體槽； 一離子薄膜，位於越過該流體槽在該陽極上方之垂 直位置之薄膜支撐上，該薄膜支撐具有一與陽極上表面 實質上平行關係之薄膜結合表面，其中該陽極之上表面 與水平傾斜約5。至約3 5。之間。 1345801 43. 如申請專利範圍第42項所述之電鍍室，更包括一 位於越過該流體槽在該薄膜上方之垂直位置之流體穿透 多孔擴散元件。 44. 一種電化學電鍍室，包括： 一室本體定義一流體槽； 一陽極位於該流體槽； 一離子薄膜，位於越過該流體槽在該陽極上方之垂 直位置上，該薄膜與陽極上表面成實質上平行關係，其 中該陽極之上表面與水平傾斜約5。至約35。之間。 45. 如申請專利範圍第44項所述之電鍍室，更包括流 體穿透擴散元件’位於越過該流體槽在該薄膜上方之垂 直位置上。 46. 如申請專利範圍第45項所述之電鍍室，其中該陽 極包括一有複數個平行狹縫形成於其上之圓盤形狀元 件0