摘要 本发明提供了一种用于在衬底上电镀金属层并CMP平面化该层的方法和设备。该设备包括：工作台(10),用于支撑抛光衬垫(20),并具有多个形成用于将电镀溶液施加到衬垫上的通道的孔(210、220);电镀阳极(201、202、203)，设置在通道中并与电镀溶液接触;载体(12),用于固定衬底与衬垫的顶表面基本上平行，并用于将压在衬垫上的可变的机械力施加到衬底，从而衬底和衬垫之间的间距在电镀期间小于在电蚀刻期间。 1.一种用于在衬底(1)上电锼金属层并平面化所述层的设备，通过电蚀刻和化学机械抛光（CMP)进行所述平面化，所述设备包括：工作台（10),用于支撑抛光衬垫（20),并具有多个形成用于将电镀溶液施加到所述衬塾上的通道的孔（210)；所述抛光衬垫（20)，具有顶表面，并具有多个与所述工作台中的孔(210)相应的穿通孔（220)；多个电镀阳极（201、202、203)，设置在所述通道中并与所述电镀溶液接勉；载体（12)，用于固定所述衬底与所述衬垫（20)的顶表面基本上平行，并用于将压在所述衬垫上的可变的机械力施加到所述衬底，所述载体相对于所述工作台旋转并包括电镀阴极；以及浆料施加器，用于在CMP工艺期间在所述衬垫上施加抛光浆料，其中所述载体在电镀工艺期间施加第一大小的力，而在电蚀刻工艺期间施加第二大小的力。 2.根据权利要求1的设备，其中所述通道以多个同轴阵列排列。 3.根据权利要求2的设备，其中所述阳极设置在每个所述通道中，以使所述阳极（201、202、203)以多个同轴阵列排列，每个所述阳极具有单独的与所述阴极的电连接。 4.根据权利要求1的设备，其中所述第一大小的力大于所述第二大小的力，以使从所述衬底（1)到所述衬垫（20)的顶表面的距离在电蚀刻工艺期间大于在电镀工艺期间。 5.根据权利要求1的设备，其中所述第一大小的力是可变的，以保持电镀工艺期间从所述衬底(1)到所述衬垫（20)的顶表面的预定距离。 6.根据权利要求5的设备，其中所述预定距离在5m到100m之间。 7.根据权利要求1的设备，还包括连接到所述阴极和所述阳极的电压源（250),从而在所述阴极和所述阳极之间，电流在电镀工艺期间按正向流动，而在电蚀刻工艺期间按反向流动。 8.根据权利要求1的设备，其中在电蚀刻工艺期间通过所述通道施加电蚀刻溶液。 9.相》据权利要求1的设备，其中所述工作台具有附加的孔阵列（510),并且所述衬垫具有附加的相应孔矩阵（520),以形成用于在CMP工艺期间施加所述抛光浆料的通道。 集成电镀和平面化的方法及其设备 技术领域 本发明涉及半导体工艺，更具体地说，涉及用于在半导体晶片上电镀和平面化铜层的方法和设备。 背景技术 在半导体器件制造中，金属层的淀积和选择性去除是重要的工艺。典型的半导体晶片具有几层在它表面上淀积或电镀的金属层，在添加另外的层之前抛光或蚀刻每个连续层。通常，在晶片表面上电镀麵是广泛熟练的工艺。通常在电镀铜（通常在晶片上制造铜的度盖层）之后进行化学机械抛光（CMP)，以去除电镀层的不需要部分。当制造镶嵌结构时，CMP工艺也可用于电隔离镶嵌布线。 发明内容 本发明通过提供一种用于在衬底上电镀金属层并平面化该层的方法和设备，解决了上述需求。 根据本发明的第一方面，该设备包括具有抛光衬垫的工作台；工作台和衬垫具有在其中形成用于将电镀溶液施加到衬垫上的通道的孔。多个电镀阳极设置在通道中并与电镀溶液接触。该设备还包括载体，用于固定衬底与衬垫的顶表面基本上平行，并用于将压在衬垫上的可变的机械力施加到衬底，所述栽体相对于工作台旋转并包括电镀阴极。该设备还包括浆料施加器，用于在CMP工艺期间在衬垫上施加抛光浆料。 载体在电镀工艺期间施加第一大小的力，而在电蚀刻工艺期间施加第二大小的力。在电镀工艺期间，第一大小的力优选是可变的，以保持在衬底和衬垫之间的预定间距。在用于双锿嵌结构的初始电镀工艺中，该间距应该在5jam和100jim之间。 通道有利地以多个同轴阵列排列，每个通道在其中具有阳极，从而阳极以多个同轴阵列排列，每个阳极具有与阴极的分离的电连接。 值得注意，当形成导线或过孔时，第一大小的力大于第二大小的力，以使在衬底和衬垫的顶表面之间的距离在电蚀刻工艺期间大于在电镀工艺期间。 工作台和衬垫可以具有附加的孔阵列，以形成用于在CMP工艺期间施加抛光浆料的通道。 根据本发明的另一方面，提供了一种用于在具有衬底载体和在其上设置有抛光衬垫的工作台的集成电镀/平面化设备中，在衬底上电镀金属层并平面化该层的方法。在该方法中，将衬底装载到载体上，并在衬垫上施加电锻溶液。然后使用电镀溶液将金属电镀到衬底上，同时将压在衬垫上的第一大小的机械力施加到衬底，以保持衬底和衬塑*之间的第一间距。然后在衬蛰上施加电蚀刻溶液，并电蚀刻衬底上的金属，同时将压在衬藝上的第二大小的机械力施加到衬底，以保持衬底和衬塑*之间的第二间距。电镀和电蚀刻可以作为一个序列重复多次。该方法还包括通过使用抛光衬塑•和在衬垫上施加的无研磨剂浆料的化学机械抛光(CMP)来抛光金属的步骤。 工作台可以具有多个与其相连并以分离的同轴阵列排列的电镀阳极；在电镀步骤中，选择的矩阵可以与电压源相连，以控制在衬底上电镀的金属的厚度。可以使用电镀溶液进行电蚀刻；在本发明中，在阴极和阳极之间，电流在电镀期间按正向流动，而在电蚀刻期间按反向流动。 工业适用性 本发明适用于微电子器件的制造，特别适用于需要电镀和平面化铜层的，尤其是使用了双银嵌工艺的器件的制造。 在根据具体实施例描述本发明的同时，鉴于上述明显看出，许多改变、修改和变化对于本领域的技术人员来说显而易见。因此，本发明旨在包括落入本发明和所附权利要求的范围和精神的所有这样的改变、修改和变化。 |
