CN114729467A - 电阻体及镀覆装置 - Google Patents

Abstract

提供能够使形成于基板的镀覆膜的均匀性提高的电阻体等。该电阻体在镀覆槽中配置在基板与阳极之间。在该电阻体形成有：第一多个孔，分别形成在同心且直径不同的3个以上的基准圆上；和第二多个孔，形成在包围上述3个以上的基准圆且至少一部为次摆线曲线的外周基准线上。

Description

电阻体及镀覆装置

技术领域

本发明涉及电阻体及镀覆装置。

背景技术

以往，进行在半导体晶圆、印刷基板等基板的表面形成配线、凸块(突起状电极)等。作为形成该配线及凸块等的方法，公知有电解镀覆法。

在电解镀覆法涉及的镀覆装置中，公知在晶圆等圆形基板与阳极之间配置具有大量孔的电场调整用的电阻体(例如参照专利文献1)。

另外，作为镀覆装置的一个例子，公知有杯式电解镀覆装置(例如参照专利文献2)。杯式电解镀覆装置将被镀覆面朝向下方来使被保持于基板保持器的基板(例如半导体晶圆)浸渍于镀覆液，在基板与阳极之间施加电压，从而使基板的表面析出导电膜。在杯式镀覆装置中，还边使基板旋转边实施镀覆处理，以便在基板均匀地形成镀覆层。

专利文献1：日本特开2004-225129号公报

专利文献2：日本特开2008-19496号公报

即使在杯式电解镀覆装置中，也考虑设置具有大量孔的冲孔板作为电场调整用的电阻体。在这种情况下，通过在电阻体在同心的多个基准正圆上形成多个孔，从而能够适当地进行电场调整。然而，通过本发明人们的研究知晓：在使用像这样形成的电阻体的情况下，存在晶圆的外周部附近的膜厚均匀性变低的情况。这认为例如是由于多个孔的形成精度、或者镀覆槽的尺寸精度等的影响而导致的。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的。其目的之一在于提出能够使形成于基板的镀覆膜的均匀性提高的电阻体及镀覆装置。

根据本发明的一个方式，提出一种电阻体，其在镀覆槽中配置在基板与阳极之间。上述电阻体形成有：第一多个孔，分别形成在同心且直径不同的3个以上的基准圆上；和第二多个孔，形成在包围上述3个以上的基准圆且至少一部分为次摆线曲线的外周基准线上。

根据本发明的另一个方式，提供一种镀覆装置。该镀覆装置具备上述电阻体和收纳上述电阻体的镀覆槽。

附图说明

图1是表示本实施方式的镀覆装置的整体结构的立体图。

图2是表示本实施方式的镀覆装置的整体结构的俯视图。

图3是示意性地表示本实施方式的镀覆模块的结构的纵剖视图。

图4是示意性地表示本实施方式的电阻体的俯视图。

图5是用于说明形成于本实施方式的电阻体的多个孔的示意图。

图6示出形成于电阻体的多个孔的第二例。

图7示出形成于电阻体的多个孔的第三例。

图8示出形成于电阻体的多个孔的第四例。

图9示出形成于电阻体的多个孔的第五例。

图10是表示外周基准线的变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图来对本发明的实施方式进行说明。在以下进行说明的附图中，对相同或者相当的构件标注相同的附图标记并省略重复的说明。

＜镀覆装置的整体结构＞

图1是表示本实施方式的镀覆装置的整体结构的立体图。图2是表示本实施方式的镀覆装置的整体结构的俯视图。本实施方式的镀覆装置为了对基板实施镀覆处理而被使用。基板包括方形基板、圆形基板。如图1、图2所示，镀覆装置1000具备装载/卸载模块100、输送机器人110、对准器120、预湿模块200、预浸模块300、镀覆模块400、清洗模块500、旋转冲洗干燥模块600、输送装置700、以及控制模块800。

装载/卸载模块100是用于向镀覆装置1000搬入半导体晶圆等基板或者从镀覆装置1000搬出基板的模块，搭载有用于收纳基板的盒。在本实施方式中，4台装载/卸载模块100配置为沿水平方向排列，但装载/卸载模块100的数量及配置是任意的。输送机器人110是用于输送基板的机器人，构成为在装载/卸载模块100、对准器120及输送装置700之间交接基板。当在输送机器人110与输送装置700之间交接基板时，输送机器人110和输送装置700能够经由未图示的暂置台进行基板的交接。对准器120是用于使基板的定向平面(Orientation flat)、缺口(notch)等位置对准规定方向的模块。在本实施方式中，2台对准器120配置为沿水平方向排列，但对准器120的数量及配置是任意的。

预湿模块200是用于使纯水或者脱气水等处理液(预湿液)附着于镀覆处理前的基板的被镀覆面的模块。在本实施方式中，2台预湿模块200配置为在上下方向上排列，但预湿模块200的数量及配置是任意的。预浸模块300是用于对镀覆处理前的基板的被镀覆面的氧化膜进行蚀刻的模块。在本实施方式中，2台预浸模块300配置为在上下方向上排列，但预浸模块300的数量及配置是任意的。

镀覆模块400是用于对基板实施镀覆处理的模块。在本实施方式中，配置为在上下方向上排列有3台且在水平方向上排列有4台的12台的镀覆模块400的组存在2组，合计设置有24台镀覆模块400，但镀覆模块400的数量及配置是任意的。

清洗模块500是用于清洗镀覆处理后的基板的模块。在本实施方式中，2台清洗模块500配置为在上下方向上排列，但清洗模块500的数量及配置是任意的。旋转冲洗干燥模块600是用于使清洗处理后的基板高速旋转来使其干燥的模块。在本实施方式中，2台旋转冲洗干燥模块配置为在上下方向上排列，但旋转冲洗干燥模块的数量及配置是任意的。

输送装置700是用于在镀覆装置1000内的多个模块间输送基板的装置。控制模块800是用于控制镀覆装置1000的多个模块的模块，例如能够由具备与操作员之间的输入输出界面的普通计算机或者专用计算机构成。

对利用镀覆装置1000进行的一系列的镀覆处理的一个例子进行说明。首先，向装载/卸载模块100搬入基板。接着，输送机器人110从装载/卸载模块100取出基板，并将基板输送至对准器120。对准器120使定向平面、缺口等的位置对准规定方向。输送机器人110将由对准器120对准了方向的基板向输送装置700交接。

输送装置700将从输送机器人110接收到的基板向预湿模块200输送。预湿模块200对基板实施预湿处理。输送装置700将被实施了预湿处理的基板向预浸模块300输送。预浸模块300对基板实施预浸处理。输送装置700将被实施了预浸处理的基板向镀覆模块400输送。镀覆模块400对基板实施镀覆处理。

输送装置700将被实施了镀覆处理的基板向清洗模块500输送。清洗模块500对基板实施清洗处理。输送装置700将被实施了清洗处理的基板向旋转冲洗干燥模块600输送。旋转冲洗干燥模块600对基板实施干燥处理。输送装置700将被实施了干燥处理的基板向输送机器人110交接。输送机器人110将从输送装置700接收到的基板向装载/卸载模块100输送。最后，从装载/卸载模块100搬出基板。

＜镀覆模块的结构＞

接下来，对镀覆模块400的结构进行说明。本实施方式中的24台镀覆模块400是相同的结构，因此仅对1台镀覆模块400进行说明。图3是示意性地表示本实施方式的镀覆模块400的结构的纵剖视图。如图3所示，镀覆模块400具备用于收纳镀覆液的镀覆槽410。镀覆槽410构成为包括：圆筒形的内槽412，其上表面开口；和未图示的外槽，其设置于内槽412的周围，以便积存从内槽412的上缘溢出的镀覆液。

镀覆模块400具备基板保持器440，基板保持器440用于在使被镀覆面Wf-a朝向下方的状态下保持基板Wf。另外，基板保持器440具备用于从未图示的电源向基板Wf供电的供电触点。镀覆模块400具备用于使基板保持器440升降的升降机构442。另外，在一个实施方式中，镀覆模块400具备使基板保持器440绕铅垂轴旋转的旋转机构448。升降机构442及旋转机构448例如能够通过马达等公知机构实现。

镀覆模块400具备将内槽412的内部在上下方向隔开的隔膜420。内槽412的内部被隔膜420分隔成阴极区域422和阳极区域424。在阴极区域422和阳极区域424分别填充镀覆液。此外，在本实施方式中，示出了设置隔膜420的一个例子，但也可以不设置隔膜420。

在阳极区域424的内槽412的底面设置有阳极430。另外，在阳极区域424配置有用于调整阳极430与基板Wf之间的电解的阳极罩426。阳极罩426例如是由电介质材料构成的大致板状的部件，设置在阳极430的前表面(上方)。阳极罩426具有供在阳极430与基板Wf之间流动的电流通过的开口。此外，在本实施方式中，示出了设置有阳极罩426的一个例子，但也可以不设置阳极罩426。并且，上述的隔膜420也可以设置于阳极罩426的开口。

在阴极区域422配置与隔膜420对置的电阻体450。电阻体450是用于实现基板Wf的被镀覆面Wf-a的镀覆处理的均匀化的部件。图4是示意性地表示本实施方式的电阻体的俯视图。此外，在图4中，为了易于理解，将电阻体的一部分放大来一并示出。另外，图4所示的例子相当于后述的第五例(图9)。如图4所示，电阻体450具有多个孔452、454。孔452、454贯通电阻体450的表面与背面之间，构成使镀覆液及镀覆液中的离子通过的路径。在本实施方式所涉及的电阻体450形成有第一多个孔452和第二多个孔454。

第一多个孔452配置在同心且直径不同的3个以上的假想基准圆(图4中，参照单点划线)上。换言之，第一多个孔452配置为在电阻体450的径向上分散。第一多个孔452优选在基准圆上沿周向等间隔地配置。由此，能够沿基准圆的周向分散地配置孔452。另外，在电阻体450中，优选任意基准圆的直径和与其邻接的基准圆的直径之差恒定。换言之，孔452优选在径向上等间隔地配置。由此，能够沿基准圆的径向分散地配置孔452。另外，在一个实施方式中，第一多个孔452各自从上表面观察为正圆形。第一多个孔452各自也可以是彼此相同的尺寸。此外，在本说明书中，“等间隔”及“相同”并不局限于数学上完全的等间隔，也可包含因机械加工等的误差引起的少许偏差。

第二多个孔454配置在第一多个孔452的外周侧。具体而言，第二多个孔454形成在包围配置第一多个孔452的基准圆的外周基准线(图4中，参照双点划线)上。这里，在本实施方式中，外周基准线为次摆线曲线。根据本发明人们的研究知晓：通过像这样将外周侧的第二多个孔454配置在至少一部分为次摆线曲线的外周基准线上，从而能够在镀覆模块400中使形成于基板Wf的镀覆膜的均匀性提高。

图5是用于说明形成于本实施方式的电阻体的多个孔的示意图。此外，在图5的上层，作为比较例，示出了第二多个孔452配置在作为正圆的基准圆(图5中，参照虚线。以下，称为“参考圆”。)上的例子。另外，在图5的下层，作为形成于电阻体的多个孔的第一例，示出了第二多个孔452配置在作为次摆线曲线的外周基准线(图5中，参照双点划线)上的例子。如图5的下层所示，外周基准线能够是在使规定的动圆沿着参考圆的内周移动时动圆的规定的定点所绘制的次摆线曲线。但是，并不限定于这样的例子，外周基准线也可以是在使规定的动圆沿着参考圆的外周移动时动圆的规定的定点所绘制的次摆线曲线。这里，作为一个例子，动圆能够被决定为在沿着参考圆绕一周时旋转7圈(旋转2520°)决定。

图6示出形成于电阻体的多个孔的第二例。如图6所示，在作为次摆线曲线的外周基准线中与第一多个孔452的距离较近的区域(图6中，标注了阴影的区域。也称为“规定区域”。)中，也可以不形成第二多个孔454。作为一个例子，规定区域为外周基准线与第一多个孔452的基准圆之间的距离小于预先决定的阈值的区域。根据第二例，能够不使第一多个孔452与第二多个孔454之间的距离过近，能够抑制在规定区域中开口率过大。此外，在上述的第一例(图5)中，为了易于理解，而第一多个孔452与第二多个孔454的一部分重合，但该例子是夸张而示出的，优选第一多个孔452与第二多个孔454彼此不重合。

图7示出形成于电阻体的多个孔的第三例。在上述的第二例(图6)中未形成第二多个孔454的区域(图7中，标注了阴影的区域。也称为“规定区域”。)中，在第三例中，第一多个孔452比其他区域的孔452大。即，在第三例中，规定区域中的第一多个孔452的直径ra比规定区域外的第一多个孔452的直径rb大。根据这样的例子，能够抑制电阻体的开口率在规定区域的边界附近急剧变化，从而能够使形成于基板Wf的镀覆膜的均匀性提高。

图8示出形成于电阻体的多个孔的第四例。如图8所示，第二多个孔454也可以是在周向上长的长孔。在该情况下，作为一个例子，第二多个孔454也可以为越是配置于远离第一多个孔452(或者其基准圆)的位置的孔则在周向上越长的长孔。这样，第二多个孔454的至少一部分为长孔，由此能够缩小沿着外周基准线的开口率的变化，从而能够使形成于基板Wf的镀覆膜的均匀性提高。此外，在图8所示的例子中，与上述的第二例(图6)同样地，在与第一多个孔452的距离近的区域(规定区域)未形成有第二多个孔454，但并不限定于这样的例子。

图9示出形成于电阻体的多个孔的第五例。在图9所示的第五例中，与第四例(图8)同样，第二多个孔454为在周向上长的长孔。另外，在图9所示的第五例中，与第三例(图7)同样，在规定区域未形成第二多个孔454，而增大了第一多个孔452。根据这样的例子，能够使电阻体的开口率平滑地变化，能够使形成于基板Wf的镀覆膜的均匀性提高。

这里，对本实施方式的镀覆模块400中的镀覆处理更详细地进行说明。通过使用升降机构442来使基板Wf浸渍于阴极区域422的镀覆液，从而将基板Wf暴露于镀覆液。镀覆模块400通过在该状态下对阳极430与基板Wf之间施加电压，从而能够对基板Wf的被镀覆面Wf-a实施镀覆处理。在一个实施方式中，边使用旋转机构448来使基板保持器440旋转、边进行镀覆处理。通过镀覆处理，在基板Wf-a的被镀覆面Wf-a析出导电膜(镀覆膜)。而且，在本实施方式中，采用上述的电阻体450，从而形成于电阻体450的孔密度均等，能够使形成于基板的镀覆膜的均匀性提高。

(变形例)

在上述实施方式中，形成第二多个孔454的外周基准线为次摆线曲线。然而，对于外周基准线而言，只要至少一部分为次摆线曲线即可，如图10中一个例子所示，也可以是由相对于定圆的位移相位(凹凸)相反的两条次摆线曲线(图10中，参照单点划线C1及双点划线C2)的布尔和构成的线(图10中，参照粗线)。另外，在该情况下，两条次摆线曲线也可以是为相互相同的定圆且动圆的半径不同的曲线。此外，在两条次摆线曲线中，动圆能够被决定为在沿着参考圆绕一周时旋转7圈(旋转2520°)决定。

本发明也能够记载为以下方式。

[方式1]根据方式1，提出了一种电阻体，其在镀覆槽中配置在基板与阳极之间，上述电阻体形成有：第一多个孔分别形成在同心且直径不同的3个以上的基准圆上；和第二多个孔，形成在包围上述3个以上的基准圆且至少一部为次摆线曲线的外周基准线上。

根据方式1，当在镀覆装置中使用时，能够使形成于基板的镀覆膜的均匀性提高。

[方式2]根据方式2，在方式1的基础上完成，上述第二多个孔中的至少一部分为沿着周向长的长孔。

根据方式2，当在镀覆装置中使用时，能够使形成于基板的镀覆膜的均匀性进一步提高。

[方式3]根据方式3，在方式2的基础上完成，上述长孔越形成于远离上述3个以上的基准圆的区域则沿着上述周向越长。

根据方式3，当在镀覆装置中使用时，能够使形成于基板的镀覆膜的均匀性进一步提高。

[方式4]根据方式4，在方式1～3的基础上完成，在上述3个以上基准圆中的最外周的上述基准圆与上述外周基准线之间的距离不足第一距离的规定区域中，未形成上述第二多个孔。

根据方式4，当在镀覆装置中使用时，能够使形成于基板的镀覆膜的均匀性进一步提高。

[方式5]根据方式5，在方式4的基础上完成，在上述规定区域中形成于上述最外周的基准圆的上述第一多个孔比形成于不是上述规定区域的上述最外周的基准圆的上述第一多个孔大。

根据方式5，当在镀覆装置中使用时，能够使形成于基板的镀覆膜的均匀性进一步提高。

[方式6]根据方式2，在方式1～5的基础上完成，上述第一多个孔在上述基准圆上沿着周向等间隔地配置。

[方式7]根据方式7，在方式1～6的基础上完成，除至少形成于上述3个以上的基准圆中的最外周的上述基准圆的孔以外，上述第一多个孔各自为相同尺寸。

[方式8]根据方式8，在方式1～7的基础上完成，任意上述基准圆的直径与邻接的上述基准圆的直径之差恒定。

[方式9]根据方式9，提出了一种镀覆装置，其具备方式1～8中的任一方式中记载的电阻体；和收纳上述电阻体的镀覆槽。

根据方式9，能够更加提高形成于基板的镀覆膜的均匀性。

[方式10]根据方式10，在方式9的基础上完成，还具备：基板保持器，保持基板；和旋转机构，使上述基板保持器旋转。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述的发明的实施方式为了便于理解本发明，并不限定本发明。本发明能够不脱离其主旨地进行变更、改进，并且本发明当然包含其等效物。另外，在能够解决上述课题的至少一部分的范围或者实现效果的至少一部分的范围内，实施方式及变形例能够任意组合，权利要求书及说明书中记载的各构件能够任意组合或省略。

附图标记说明：

400…镀覆模块；410…镀覆槽；420…隔膜；422…阴极区域；424…阳极区域；430…阳极；440…基板保持器；442…升降机构；448…旋转机构；450…电阻体；452…第一多个孔；454…第二多个孔；800…控制模块；1000…镀覆装置；Wf…基板。

Claims (10)

1.一种电阻体，在镀覆槽中配置在基板与阳极之间，其特征在于，形成有：

第一多个孔，分别形成在同心且直径不同的3个以上的基准圆上；和

第二多个孔，形成在包围所述3个以上的基准圆且至少一部分为次摆线曲线的外周基准线上。

2.根据权利要求1所述的电阻体，其特征在于，

所述第二多个孔中的至少一部分为沿着周向长的长孔。

3.根据权利要求2所述的电阻体，其特征在于，

所述长孔越形成于远离所述3个以上的基准圆的区域则沿着所述周向越长。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的电阻体，其特征在于，

在所述3个以上的基准圆中的最外周的所述基准圆与所述外周基准线之间的距离不足第一距离的规定区域中，未形成所述第二多个孔。

5.根据权利要求4所述的电阻体，其特征在于，

在所述规定区域中形成于所述最外周的基准圆的所述第一多个孔比形成于不是所述规定区域的所述最外周的基准圆的所述第一多个孔大。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的电阻体，其特征在于，

所述第一多个孔在所述基准圆上沿着周向等间隔地配置。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的电阻体，其特征在于，

除至少形成于所述3个以上的基准圆中的最外周的所述基准圆的孔以外，所述第一多个孔各自为相同尺寸。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的电阻体，其特征在于，

任意所述基准圆的直径与邻接的所述基准圆的直径之差恒定。

9.一种镀覆装置，其特征在于，具备：

权利要求1～8中的任一项所述的电阻体；和

收纳所述电阻体的镀覆槽。

10.根据权利要求9所述的镀覆装置，其特征在于，还具备：

基板保持器，保持基板；和

旋转机构，使所述基板保持器旋转。

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