[发明专利]用于受限区域平坦化的设备和方法

权利要求书

1.一种用于受限区域平坦化的临近头，包括：

室，限定为保持电解液；

阴极，设在该室内并暴露于该电解液；

阳离子交换隔膜，设置在该室的下部开口上，该阳离子 交换隔膜顶部表面直接暴露于保持在该室内的电解液；

流体供应通道，限定为驱除流体到邻近该阳离子交换隔 膜下部表面的位置；以及

真空通道，限定为在邻近该阳离子交换隔膜下部表面的 位置提供吸力，从而使从该流体供应通道驱除的流体流过该阳 离子交换隔膜的下部表面，

其中该阳离子交换隔膜限定为响应流体在该阳离子交换 隔膜的下部表面上的流动速率以及响应由该电解液施加在该 阳离子交换隔膜的顶部表面的压力而可控地挠曲。

2.如权利要求1所述的用于受限区域平坦化的临近头，其中该室 是环形外形，以及该流体供应通道限定在该室的中间，该真空 通道是环形外形并且限定为围绕该室。

3.如权利要求1所述的用于受限区域平坦化的临近头，其中该阳 离子交换隔膜限定为能使阳离子流过该隔膜而阻止阴离子流 过该隔膜，同时提供大体积流体限制。

4.如权利要求1所述的用于受限区域平坦化的临近头，其中该阳 离子交换隔膜限定为聚合物基，其包括形成阳离子可以穿过的 通道网的功能基。

5.如权利要求1所述的用于受限区域平坦化的临近头，其中该阳 离子交换隔膜能够局部影响流过该阳离子交换隔膜的下部表 面的流体的pH，从而在该阳离子交换隔膜的下部表面下方形 成关键边界层，当阳极材料暴露于该关键边界层时，该关键边 界层能够导致从该阳极材料释放出阳离子。

6.一种用于受限区域平坦化的临近头，包括：

室，限定为保持电解液；

阴极，设在该室内并暴露于该电解液；

阳离子交换隔膜，设在该室的下部开口上并且直接暴露 于保持在该室内的电解液；

流体供应通道，限定为驱除流体到邻近该阳离子交换隔 膜下部表面的位置；

真空通道，限定为在邻近该阳离子交换隔膜下部表面的 位置提供吸力，从而使从该流体供应通道驱除的流体流过该阳 离子交换隔膜的下部表面，

其中该阳离子交换隔膜限定为响应流体在该阳离子交换 隔膜的下部表面上的流动速率以及响应由该电解液施加在该 阳离子交换隔膜的顶部表面的压力而可控地挠曲；以及

电流测量装置，连接以测量流过该阳离子交换隔膜的电 流。

7.如权利要求6所述的用于受限区域平坦化的临近头，其中该阳 离子交换隔膜能够影响流过该阳离子交换隔膜的下部表面的 流体的pH，从而在该阳离子交换隔膜的下部表面下方形成关 键边界层，该关键边界层能够导致当阳极材料设置为暴露于该 关键边界层时从该阳极材料释放出阳离子。

8.如权利要求7所述的用于受限区域平坦化的临近头，进一步包 括：

偏置电压源，连接在该阴极和该阳极材料之间，该偏置 电压源限定为可控的，从而从该阳极材料释放出的阳离子受到 影响而穿过该阳离子交换隔膜、穿过该电解液到达该阴极。

9.如权利要求8所述的用于受限区域平坦化的临近头，其中该阳 离子通过该阳离子交换隔膜的移动产生可由该电流测量装置 测量的电流。

10.如权利要求6所述的用于受限区域平坦化的临近头，其中该临 近头限定为设在半导体晶片顶部表面上方并且邻近该表面，从 而使从该流体供应通道驱除的流体在该半导体晶片的顶部表 面和该阳离子交换隔膜的下部表面之间流动。

11.如权利要求10所述的用于受限区域平坦化的临近头，其中该 阳离子交换隔膜限定为在朝向该半导体晶片的顶部表面的方 向可控地挠曲。

12.一种用于受限区域平坦化的临近头，包括：

室，限定为保持电解液；

阴极，设在该室内并暴露于该电解液；

阳离子交换隔膜，设在该室的下部开口上，该阳离子交 换隔膜的顶部表面直接暴露于保持在该室内的电解液；以及

流体供应通道，限定为驱除流体到邻近该阳离子交换隔 膜下部表面的位置，从而使从该流体供应通道驱除的流体流过 该阳离子交换隔膜的下部表面，

其中所述临近头限定为设在半导体晶片的顶部表面上方 并且邻近该表面，从而使从该流体供应通道驱除的流体在该半 导体晶片的顶部表面和该阳离子交换隔膜的下部表面之间流 动，

其中所述阳离子交换隔膜限定为响应于所述半导体晶片 的顶部表面和所述阳离子交换隔膜的下部表面之间的流体的 流动在远离所述室的下部开口且朝向所述半导体晶片的顶部 表面的方向上可控地挠曲并且不接触所述半导体晶片。