[发明专利]用于在镍电镀槽液中保持pH值的装置和方法

权利要求书

1.一种在半导体衬底上电镀镍的电镀系统，其包括：

电镀单元，其被配置成在电镀期间容纳电解质溶液，所述电镀单元包括：

(a)阴极室；

(b)阳极室，所述阳极室被配置成在电镀期间固定可溶性镍阳极；

(c)位于所述阳极室内的所述可溶性镍阳极，该可溶性镍阳极配置为在电镀期间产生镍离子；

(d)多孔隔板，所述多孔隔板在所述阳极室与所述阴极室之间，在电镀期间允许离子电流通过，但是抑制电解质溶液通过；以及

(e)半导体衬底夹具，所述半导体衬底夹具用于在电镀期间固定晶片；和

除氧设备，所述除氧设备被配置成在电镀期间以及在所述系统不进行电镀时的闲置时间内在所述电解质溶液流到所述阳极室时减小所述电解质溶液中的氧气浓度。

2.根据权利要求1所述的电镀系统，其中所述多孔隔板能维持所述阳极室与所述阴极室之间的氧气浓度差。

3.根据权利要求1所述的电镀系统，其中在所述电镀系统不进行电镀的一些或所有闲置时间内，所述电解质溶液保持流到所述阳极室。

4.根据权利要求3所述的电镀系统，其中所述除氧设备被配置成在一些或所有闲置时间内减小流到所述阳极室的所述电解质溶液中的氧气浓度。

5.根据权利要求4所述的电镀系统，其中所述除氧设备被配置成在一些或所有闲置时间内将流到所述阳极室的所述电解质溶液中的氧气浓度减小到使得所述电解质溶液的pH在闲置时间内在接触所述镍阳极时不会明显增大的水平。

6.根据权利要求1所述的电镀系统，其中所述除氧设备被配置成减小所述电解质溶液中的氧气浓度到1ppm 或更小的水平。

7.根据权利要求6所述的电镀系统，其中所述除氧设备被配置成减小所述电解质溶液中的氧气浓度到0.5ppm 或更小的水平。

8.根据权利要求1所述的电镀系统，其中所述电镀系统被配置成在电镀镍到所述半导体衬底上的同时使所述电解质溶液暴露于大气。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的电镀系统，进一步包括：所述阳极室的流体入口；所述阳极室的流体出口；以及阳极室再循环回路，该阳极室再循环回路与所述流体入口和所述流体出口连接上，并且被配置成在电镀镍到所述衬底上时使所述电解质溶液流过所述阳极室。

10.根据权利要求9所述的电镀系统，其进一步包括位于所述电镀单元外部用于容纳电解质溶液的槽液贮存器，所述槽液贮存器包括流体入口和流体出口，该流体入口和该流体出口与所述阳极室再循环回路连接上。

11.根据权利要求10所述的电镀系统，其中所述除氧设备包括在所述阳极室再循环回路中位于所述阳极室上游并且位于所述槽液贮存器下游的除气器。

12.根据权利要求10所述的电镀系统，其进一步包括：所述阴极室的流体入口；所述阴极室的流体出口；以及阴极室再循环回路，该阴极室再循环回路连接到所述阴极室的所述流体入口和所述流体出口，并且还连接到所述槽液贮存器的流体入口和流体出口，其中所述阴极室再循环回路被配置成在电镀镍到所述半导体衬底上时使所述电解质溶液流过所述阴极室。

13.根据权利要求12所述的电镀系统，其中所述除氧设备包括在所述阳极室再循环回路中位于所述阳极室上游并且位于所述槽液贮存器下游的除气器，并且其中所述除气器不位于所述阴极室再循环回路中。

14.根据权利要求10所述的电镀系统，其进一步包括在所述阳极室再循环回路中位于所述阳极室上游并且位于所述除氧设备和所述槽液贮存器下游的过滤器，并且其中所述过滤器被配置成从所述电解质溶液去除颗粒。