DE19738970A1

DE19738970A1 - Vorrichtung zum Galvanisieren eines Halbleitersubstrats

Info

Publication number: DE19738970A1
Application number: DE19738970A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Tamaki; Katsuya Kosaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2017-09-06
Also published as: DE19738970C2; JP3490238B2; JPH10226896A; US5853559A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung und ein Verfahren zum Galvanisieren eines Halblei tersubstrats zur Bildung einer galvanisierten Schicht.

Zur Erörterung einer Galvanisierungstechnik nach dem Stand der Technik, auf welche sich die vorliegende Erfin dung bezieht, wird auf Fig. 10 Bezug genommen, welche eine Galvanisierungsvorrichtung veranschaulicht, welche bei spielsweise in der 1989 veröffentlichten japanischen Pa tentveröffentlichungsschrift Nr. 1-294888 offenbart ist.

Die in Fig. 10 dargestellte Galvanisierungsvorrichtung nach dem Stand der Technik enthält einen Badbehälter 1. Ein Halbleitersubstrat, beispielsweise ein Wafer 6, dessen ge samte Oberfläche mit einer Metallschicht zur Leistungsver sorgung versehen ist, ist auf den Boden des Badbehälters 1 gestellt und an einer Position befestigt, wobei ein Kon taktstift 10 zur Leistungsversorgung daran gesichert ist. Der Badbehälter 1 enthält ein Elektrolytzufuhrrohr 3, wel ches oberhalb des Badbehälters 1 gehalten wird, ein Elek trolytabflußrohr 4 und eine maschenförmige Anodenelektrode 14.

Nachdem der Wafer 6 in den Badbehälter 1 gesetzt worden ist, wird ein Elektrolyt 7 in den Badbehälter 1 von oben durch das Elektrolytzufuhrrohr 3 eingeführt, um ihn mit dem Elektrolyten anzufüllen. Die Zufuhr des Elektrolyten von oben auf den Wafer 6 innerhalb des Badbehälters 1 ist ef fektiv, um eine Adhäsion von Blasen an den Oberflächen des Wafers 6 zu minimieren, wodurch die Möglichkeit einer zu bildenden ungleichmäßigen metallischen Umhüllung reduziert wird.

Nachdem der Wafer 6 auf übliche Weise galvanisiert wor den ist, wird ein Stickstoffgas in den Badbehälter 1 durch das Elektrolytzufuhrrohr 3 eingeführt, um den Elektrolyten 7 in dem Badbehälter 1 durch das Elektrolytabflußrohr 4 in einen Elektrolytbehälter zur Wiederverwendung des zurückge wonnenen Elektrolyten zu entleeren. Der Badbehälter 1, in welchem eine kleine Menge des Elektrolyten verbleibt, wird mit reinem Wasser gewaschen, worauf das Entfernen des Wa fers 6 aus dem Badbehälter 1 folgt.

Es ist übliche Praxis, den Elektrolyten durch Einführen des Stickstoffgases durch das Elektrolytzufuhrrohr 3 wie derzugewinnen, wobei der Elektrolyt durch das Elektrolytab flußrohr 4 in den Elektrolytbehälter entleert wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es bei dieser Technik nach dem Stand der Technik nicht möglich ist, den ganzen Betrag des verwendeten Elektrolyten zurückzugewinnen, und eine Menge des in dem Badbehälter 1 verbleibenden Elektrolyten ist bei der Beimengung von reinem Wasser lange jedes Mal dann ausgewaschen worden, wenn das Galvanisieren ausgeführt worden ist.

Wenn der Elektrolyt 7 jedes Mal beim Galvanisieren ab gelassen bzw. entfernt wird, verringert sich die Menge des wiederzuverwendenden Elektrolyten innerhalb des Badbehäl ters 1 und muß daher ergänzt werden. Die Notwendigkeit, daß der Elektrolyt ergänzt werden muß, führt zur Notwendigkeit einer regelmäßigen Überwachung der Menge des Elektrolyten, so daß der Betrag eines zu ergänzenden frischen Elektroly ten bestimmt werden kann. Darüber hinaus enthält der Elek trolyt ein kostbares Element wie beispielsweise Au (Gold), was zu einem Ansteigen der Kosten des Galvanisierens führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbes serte Galvanisierungsvorrichtung zu schaffen, bei welcher ein unnötiger Verbrauch des Elektrolyten minimiert wird und ein hohe Zurückgewinnung des Elektrolyten erzielt wird.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der nebengeordneten Hauptansprüche.

Die vorliegende Erfindung gründet sich auf der Erkennt nis, daß die Zurückgewinnung des Elektrolyten erhöht werden kann, wenn eine Elektrolytabflußeinrichtung einschließlich eines Abflußrohrs verwendet wird, welches sich auf eine Po sition oberhalb und in der Nähe eines Halbleitersubstrats erstreckt, während ein Randteil des Halbleitersubstrats durch ein Verschluß- bzw. Versiegelungsteil verschlossen bzw. versiegelt wird, um eine unnötige Abscheidung eines Metalls auf dem Randteil zu vermeiden.

Diesbezüglich stellt die vorliegende Erfindung insbe sondere eine Galvanisierungsvorrichtung bereit, welche ei nen Galvanisierungsbehälter einschließlich eines im allge meinen flachen Sockels, auf welchem ein Halbleitersubstrat, beispielsweise ein Wafer, plaziert wird, dessen Oberseite nach oben ausgerichtet ist, einer Versiegelungseinrichtung zum Versiegeln eines Randteils der Oberseite des Halblei tersubstrats und eines Behälterkörpers getrennt von dem flachen Sockel und derart angepaßt, daß er auf den flachen Sockel aufgesetzt werden kann, aufweist. Der auf den fla chen Sockel aufgesetzte Behälterkörper wirkt mit der Ver siegelungseinrichtung derart zusammen, daß ein im wesentli chen verschlossenes bzw. versiegeltes Elektrolytbad ober halb des Halbleitersubstrats, welches auf den flachen Soc kel plaziert wird, definiert wird.

Die Galvanisierungsvorrichtung enthält ebenfalls eine Gaseinführungseinrichtung zum Unterdrucksetzen des abge dichteten bzw. versiegelten Elektrolytbads und eine Elek trolytabflußeinrichtung zum Ablassen eines Elektrolyten aus dem versiegelten Elektrolytbad, welches durch ein gasförmi ges Medium unter Druck gesetzt wird, das durch die Gasein führungseinrichtung eingeführt wird. Die Elektrolytabfluß einrichtung enthält ein Abflußrohr, welches sich durch eine Wand des Behälterkörpers auf eine Position unmittelbar über dem Halbleitersubstrat in dem versiegelten Elektrolytbad erstreckt.

Da bei der vorliegenden Erfindung das Randteil des Halbleitersubstrats durch das Versiegelungsteil versiegelt bzw. abgedichtet wird, welches verwendet wird, um eine Ab scheidung einer galvanisierten Schicht auf dem Randteil des Halbleitersubstrats zu vermeiden, und da sich das Abfluß rohr, welches ein Teil der Elektrolytabflußeinrichtung bil det, sich auf eine Position unmittelbar über und in der Nä he der Oberseite des Halbleitersubstrats erstreckt, kann eine Menge des Elektrolyts, welche über dem Halbleiter substrat und innerhalb des Versiegelungsteils verbleibt und bis jetzt schwer zu entfernen war, hinreichend zurückgewon nen werden, wodurch die Zurückgewinnung des Elektrolyten erhöht wird. Als Ergebnis davon kann die Effizienz der Wie derverwendung des Elektrolyten erhöht werden, wodurch eine Reduzierung der mit dem Galvanisieren verbundenen Kosten erreicht wird.

Ebenfalls ist es bei der Galvanisierungsvorrichtung, welche zur Zurückgewinnung des Elektrolyten für eine Wie derverwendung entworfen ist, möglich, den Aufwand zur Steuerung des Betrags des zu verringernden Elektrolyten zu verringern.

Vorzugsweise ist das Abflußrohr in der Nähe eines Rand gebiets des Inneren des versiegelten Elektrolytbads ange ordnet. Diese Anordnung ermöglicht es, eine Gleichförmig keit der Konvektion des Elektrolyten während des Galvani sierens zu erreichen, wodurch die Bildung einer galvani sierten bzw. elektroplattierten Schicht mit gleichförmiger Dicke erreicht wird.

Die Elektrolytabflußeinrichtung kann eine Saugeinrich tung zum Absaugen des Elektrolyten aus dem Inneren des ver siegelten Elektrolytbades enthalten. In einem derartigen Fall kann die Zurückgewinnung des über dem Halbleiter substrat verbliebenen Elektrolyten erhöht werden.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist ein Verfah ren zum Galvanisieren eines Halbleitersubstrats vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist: Plazieren des Halbleitersubstrats auf einem Sockel mit einer nach oben ausgerichteten Oberseite, Plazieren eines Behälterkörpers auf dem Sockel, um ein Randteil der Oberseite des Halblei tersubstrats zu versiegeln, wodurch ein versiegeltes Elek trolytbad oberhalb des Halbleitersubstrats zur Aufnahme ei nes Elektrolyten definiert wird, Abscheiden einer galvani sierten Schicht auf der Oberseite des Halbleitersubstrats, Versiegeln des versiegelten Elektrobads und Einführen eines gasförmigen Mediums in das versiegelte Elektrolytbad, um das Bad unter Druck zu setzen, wodurch der Elektrolyt über dem Halbleitersubstrat durch eine Elektrolytabflußeinrich tung abgelassen wird, welche ein Abflußrohr enthält, das sich durch eine Wand des Behälterkörpers auf eine Position unmittelbar über dem Halbleitersubstrat in dem versiegelten Elektrolytbad erstreckt.

Entsprechend einer Weiterbildung der vorliegenden Er findung ist ein Verfahren zum Galvanisieren eines Halblei tersubstrats vorgesehen, welches die folgenden Schritte enthält: Plazieren des Halbleitersubstrats auf einem Sockel mit einer nach oben ausgerichteten Oberseite, Plazieren ei nes Behälterkörpers auf dem Sockel, um ein Randteil der Oberseite des Halbleitersubstrats zu versiegeln, wodurch ein versiegeltes Elektrolytbad über dem Halbleitersubstrat zur Aufnahme eines Elektrolyten definiert wird, Abscheiden einer galvanisierten Schicht auf der Oberseite des Halblei tersubstrats, Absaugen des Elektrolyten über dem Halblei tersubstrat durch eine Elektrolytabflußeinrichtung, welche ein Abflußrohr enthält, das sich durch eine Wand des Behäl terkörpers auf eine Position unmittelbar über dem Halblei tersubstrat innerhalb des versiegelten Elektrolytbads er streckt.

Das Absaugen des über dem Halbleitersubstrat verbliebe nen Elektrolyten zum Abfließen ist effektiv, um die Zurück gewinnung des Elektrolyten weiter zu erhöhen.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenquerschnittsan sicht einer Galvanisierungsvorrichtung einer ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Teilseitenquerschnittsansicht in ei nem vergrößerten Maßstab eines Teils der in Fig. 1 darge stellten Galvanisierungsvorrichtung;

Fig. 3 zeigt ein schematisches Diagramm, welches einen Flüssigkeitskreis darstellt, der bei der in Fig. 1 darge stellten Galvanisierungsvorrichtung verwendet wird;

Fig. 4 zeigt eine zu Fig. 2 ähnliche Ansicht, welche eine modifizierte Form der in Fig. 1 dargestellten Galvani sierungsvorrichtung darstellt;

Fig. 5 zeigt eine zu Fig. 2 ähnliche Ansicht, welche eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar stellt;

Fig. 6 zeigt eine zu Fig. 2 ähnliche Ansicht, welche eine dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Er findung darstellt;

Fig. 7 zeigt eine zu Fig. 2 ähnliche Ansicht, welche eine vierte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Er findung darstellt;

Fig. 8 zeigt ein schematisches Diagramm einer O-Ring- Versiegelung bzw. -Abdichtung in einem vergrößerten Maß stab, welche bei der Galvanisierungsvorrichtung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei die O-Ring-Versiegelung in einem Zustand gehalten wird, während der Elektrolyt abfließt;

Fig. 9 zeigt ein zu Fig. 8 ähnliches Diagramm, welches die O-Ring-Versiegelung darstellt, die in einem anderen Zu stand gehalten wird, während der Elektrolyt vorhanden ist; und

Fig. 10 zeigt eine schematische Seitenquerschnittsan sicht, welche eine Galvanisierungsvorrichtung nach dem Stand der Technik darstellt.

Entsprechend den Fig. 1 bis 3 weist eine Galvanisie rungsvorrichtung einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Elektrolytbehälter 1, wel cher einen im allgemeinen kappenförmig ausgebildeten Behäl terkörper 8 enthält, der sich nach unten hin öffnet, und einen im allgemeinen flach ausgebildeten Sockel 9 auf, wel cher die Öffnung des Elektrolytbehälters 1 schließt, wenn der Behälter auf dem flachen Sockel 9 angebracht wird.

Ein Halbleitersubstrat, beispielsweise ein Wafer 6, dessen gesamte Oberfläche mit einer Metallschicht für eine Leistungszufuhr ummantelt ist, ist auf dem flachen Sockel plaziert, wobei eine der gegenüberliegenden Hauptoberflä chen von dem nach oben ausgerichteten flachen Sockel ent fernt ist. Nach dem Plazieren des Wafers 6 auf dem flachen Sockel wird eine primäre O-Ring-Versiegelung bzw. -Abdich tung 11 mit einem darin eingebetteten oder anders gebilde ten Kontaktstift 10 auf einem Randteil des Wafers 6 pla ziert, wobei der Kontaktstift 10 in elektrischer Verbindung damit gehalten wird. Ein darauf folgendes Bedecken des fla chen Sockels 9 mit dem Behälterkörper 8 führt zur Bildung eines im wesentlichen versiegelten bzw. abgedichteten Elek trolytbads 20, welches von dem Behälterkörper 8 und dem flachen Sockel 9 in Zusammenwirken mit der O-Ring-Versiege lung 11 gebildet wird. Es wird festgestellt, daß die O- Ring-Versiegelung 11 einen N₂-Ablaßfreisetzmechanismus 12 aufweist, welcher zum sicheren Entfernen des Wafers 6 aus dem flachen Sockel 6 darin eingebaut ist.

Der Elektrolytbehälter 1 enthält ein Elektrolytzufuhr rohr 3, welches oben an dem kappenförmigen Behälterkörper 8 gehalten wird, einen Elektrolytabflußdurchgang 4, welcher in dem Behälterkörper 8 definiert ist und sich nach oben von einer Position benachbart zu der Bodenöffnung des kap penförmigen Behälterkörpers 8 zu der Oberseite davon er streckt und durch welchen ein Elektrolyt von oben dem ver siegelten Elektrolytbad 20 zugeführt wird, um den Elek trolytbehälter 1 mit den Elektrolyten zu füllen, und ein Abflußrohr 5, welches in dem Behälterkörper 8 definiert ist und benachbart zu der Bodenöffnung des kappenförmigen Be hälterkörpers 8 positioniert ist.

Der Elektrolytbehälter 1 enthält ebenfalls eine ma schenförmige Anodenplatte 14, welche in dem Behälterkörper 8 positioniert ist, und eine Schirmeinheit 15, welche eben falls in dem Behälterkörper 8 und über der maschenförmigen Anodenplatte 14 zum gleichförmigen Verteilen des Elektroly ten positioniert ist, der dann nach unten innerhalb des versiegelten Elektrolytbads 20 fällt, um gleichförmig über dem Wafer 6 verteilt zu werden, welcher auf dem flachen Sockel 9 ruht. Bezugszeichen 16 stellt eine Hilfs- bzw. Er satz-O-Ring-Versiegelung oder -Abdichtung dar, welche dann, wenn die versiegelte Elektrolytkammer 20 mit dem auf den flachen Sockel 9 gesetzten kappenförmigen Behälterkörper 8 wie in Fig. 1 dargestellt gebildet ist, zwischen den kap penförmigen Behälterkörper 8 und einem Randteil des flachen Sockels 9 radial außerhalb der O-Ring-Versiegelung 11 ange ordnet ist, um sicherzustellen, daß kein Elektrolyt inner halb der versiegelten Elektrolytkammer 20 aus dem Elek trolytbehälter 1 über eine undichte Stelle heraus gelangen kann.

Das Galvanisieren des Wafers 6 wird auf übliche, dem Fachmann bekannte Weise durchgeführt. Da die Art, wie der Wafer 6 galvanisiert wird, nicht Gegenstand der vorliegen den Erfindung ist, wird sie hierin aus Gründen der Kürze nicht erörtert. Auf jeden Fall wird, nachdem das Galvani sieren beendet worden ist, ein Stickstoffgas unter Druck in das versiegelte Elektrolytbad 20 durch das Elektrolytzu führohr 3 eingeführt, welches darauf nicht länger für die Zufuhr des Elektrolyten verwendet wird. Die Einfuhr des Stickstoffgases unter Druck führt dazu, daß sich der Elek trolyt in den Elektrolytabflußdurchgang 4 und ebenfalls in das Abflußrohr 5 entleert, um wie in Fig. 3 dargestellt in einen Elektrolytbehälter 2 zu fließen, so daß der auf diese Weise ausgeflossene Elektrolyt zur Wiederverwendung während der darauffolgenden Galvanisierungsoperation zurückgewonnen werden kann. Nachdem der Elektrolyt auf die oben beschrie bene Weise ausgeflossen ist, wird der Elektrolytbehälter 1 mit reinem Wasser gewaschen, und der Behälterkörper 8 und der ebene Sockel 9 werden danach zur Entfernung des galva nisierten Wafers 6 voneinander getrennt.

Bei der Galvanisierungsvorrichtung der in Fig. 1 und 2 dargestellten Struktur wird das Randteil des Wafers 6 von der primären O-Ring-Versiegelung 11 versiegelt und danach zwischen ihr und dem Boden des Behälterkörpers 8 einge klemmt, und es wird lediglich der verbleibende Bereich des Wafers 6 innerhalb der primären O-Ring-Versiegelung 11 gal vanisiert. Dementsprechend wird keine galvanisierte Schicht auf dem Randteil des Wafers 6 gebildet, und dementsprechend kann die Möglichkeit einer auf einem unnötigen Teil der Wa fer gebildeten galvanisierten Schicht vorteilhafterweise vermieden werden, wodurch der Verbrauch des Elektrolyten minimiert wird.

Es wurde bezüglich der Galvanisierungsvorrichtung, wel che unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 dargestellt und erörtert wurden, herausgefunden, daß der Elektrolyt 7 nicht vollständig entleert werden kann und eine Menge des Elek trolyten 7 unter dem Niveau des Abflußrohrs 5, welche ins besondere einen Raum über dem Wafer 6 und innerhalb der primären O-Ring-Versiegelung 11 anfüllt, dazu neigt, unent fernt zu verbleiben.

Um diese Schwierigkeit zu vermeiden und die Zurückge winnung des Elektrolyten dadurch zu erhöhen, wird ein zwei tes Abflußrohr 17 getrennt von dem Abflußrohr 5 wie in Fig. 4 dargestellt verwendet. Dieses zweite Abflußrohr 17 be sitzt ein Saugende, welches in der Nähe der Oberseite des Wafers 6 und innerhalb der primären O-Ring-Versiegelung 11 derart positioniert ist, daß die über dem Wafer 6 und in nerhalb der primären O-Ring-Versiegelung 11 verbleibende Menge des Elektrolyten 7 abfließen kann.

Die Zurückgewinnung des Elektrolyten 7 wird auf ähnli che Weise wie bezüglich der obigen Ausführungsform be schrieben durchgeführt. Insbesondere wird, während der Be hälterkörper 8 auf den flachen Sockel 9 gesetzt wird, um das versiegelte Elektrolytbad 20 zu bilden, Stickstoffgas in das versiegelte Elektrolytbad 20 durch das Elektrolytzu fuhrrohr 3 eingeführt, um das innere des Elektrolytbads 20 unter Druck zu setzen, wodurch es dem Elektrolyten 7 ermög licht wird, in den Behälter 2 durch den Abflußdurchgang und die Abflußrohre entleert zu werden.

Entsprechend der in Fig. 4 dargestellten Modifizierung kann die Menge des Elektrolyten 7, welche dazu neigt, über dem Wafer 6 und innerhalb der primären O-Ring-Versiegelung 11 zu verbleiben und welche mit der in Fig. 1 und 2 dar gestellten Vorrichtung schwierig zu entfernen ist, hinrei chend zurückgewonnen werden, und daher kann der Betrag des Elektrolyten 7 vorteilhaft minimiert werden, welcher jedes mal abfällt, wenn ein Zyklus der Galvanisierungsoperation abgeschlossen wird. Dies führt zu einer leichten Handhabung und Steuerung der Galvanisierungsvorrichtung und ebenfalls zu einer Reduzierung der Kosten, welche mit dem Durchführen des Galvanisierens verbunden sind.

Es wird festgestellt, daß das Ansaugende des zweiten Abflußrohrs 7 vorzugsweise an einer Position gehalten wird, welche in einem geringen Abstand von der Oberseite des Wa fers 6 und in der Nähe der primären O-Ring-Versiegelung 11 derart beabstandet ist, daß die Struktur des Zirkulierens des Elektrolyten innerhalb des versiegelten Elektrolytbads 20 nicht gestört wird. Ebenfalls kann sich das zweite Ab flußrohr 11 außer für ein Ansaugendteil, welches innerhalb des versiegelten Elektrolytbads 20 befindlich ist, erstrec ken bzw. ausdehnen, während es in der Wand eingebettet ist, welches den Behälterkörper 8 bildet.

Obwohl bei der in Fig. 4 dargestellten Modifizierung zwei Abflußrohre wie durch Bezugszeichen 5 und 17 angezeigt verwendet werden, kann entweder das Abflußrohr 5 oder das Abflußrohr 17 weggelassen werden. Wenn das zweite Abfluß rohr 17 weggelassen wird, sollte das erste Abflußrohr 5 ein Ansaugende aufweisen, welches auf eine ähnliche Weise wie das Ansaugende des bezüglich Fig. 4 beschriebenen zweiten Abflußrohrs 17 positioniert ist.

Entsprechend Fig. 5 wird die Galvanisierungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Galvanisierungsvorrichtung ist im we sentlichen ähnlich der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung, die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich jedoch davon dahingehend, daß das gegenüberliegende Ende des zweiten Abflußrohrs 17 mit einer außerhalb des Elek trolytbehälters 1 installierten Pumpe 18 derart verbunden ist, daß, nachdem der Elektrolyt 7 innerhalb des versiegel ten Elektrolytbads 20 in den Behälter durch den Abfluß durchgang 4 auf ähnliche Weise wie bezüglich der vorigen Ausführungsform beschrieben abgeflossen ist, die Menge des innerhalb der primären O-Ring-Versiegelung 11 und die über dem Wafer 6 verbliebene Menge des Elektrolyten durch die Pumpe 18 aus dem Elektrolytbehälter 1 gepumpt werden kann, wodurch die Zurückgewinnung des Elektrolyten weiter erhöht wird und ebenfalls die Reduzierung der Menge des Elektroly ten, welche wiederverwendet werden kann, weiter optimiert wird.

Bei einer in Fig. 6 dargestellten dritten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung wird der Elektrolytbehälter 1 selbst gekippt und mittels eines (nicht dargestellten) Kippmechanismus derart gehalten, so daß dann, wenn der Elektrolyttank 1 mit dem folglich geneigten flachen Sockel 9 gekippt ist, die Menge des Elektrolyten, welche über dem Wafer 6 und unter dem Niveau des Abflußrohres 5 verbleibt, aus dem Elektrolyttank 1 durch das Abflußrohr 5 rinnen kann.

Die Galvanisierungsvorrichtung der in Fig. 6 darge stellten Ausführungsform ist dahingehend vorteilhaft, daß sogar dann, wenn der Kippmechanismus erfordert wird, die Verwendung des zweiten Abflußrohrs wie durch Bezugszeichen 17 in Fig. 4 und 5 dargestellt nicht benötigt wird, wo durch es ermöglicht wird, zu vermeiden, daß sich die innere Struktur innerhalb des Elektrolytbehälters 1 verkompli ziert, und ebenfalls ein Hindernis zu vermeiden, welches andernfalls die Struktur der Zirkulation des Elektrolyten 7 innerhalb des versiegelten Elektrolytbads 20 stören würde.

Bei der in Fig. 7 bis 9 dargestellten vierten bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die primäre O-Ring-Versiegelung 11 mit wenigstens einer Abfluß perforation 19 gebildet, welche sich vollständig über die Dicke davon erstreckt. Da die primäre O-Ring-Versiegelung 11 aus einem elastischen Material gebildet ist, wird die Abflußperforation 19, welche in der primären O-Ring-Versie gelung 11 definiert ist, wie in Fig. 9 dargestellt ge schlossen, wenn und solange wie der kappenförmige Behälter körper 8 und der flache Sockel 9 fest zusammen geklemmt sind, um das versiegelte Elektrolytbad 20 zu definieren, sie wird jedoch wie in Fig. 8 geöffnet, wenn der zum Zusam mendrücken der primären O-Ring-Versiegelung 11 verwendete Druck sich als Ergebnis davon verringert, so daß sich der Behälterkörper 8 und der ebene Sockel 9 um einen kleinen Abstand voneinander bewegt werden.

Während das Galvanisieren durchgeführt wird, sind der Behälterkörper 8 und der ebene Sockel 9 fest zusammen ge klemmt, um das versiegelte Elektrolytbad 20 zu definieren, und zu diesem Zeitpunkt ist die primäre O-Ring-Versiegelung 11 stark zusammen gedrückt, wobei die Abflußperforation 19 wie in Fig. 9 dargestellt folglich geschlossen wird. Nach dem jedoch als Ergebnis des Beendens des Galvanisierens der Elektrolyt 7 in dem versiegelten Elektrolytbad 20 durch die Aktion des Stickstoffgas es unter Druck entleert worden ist und nachdem der Behälterkörper 8 und der ebene Sockel 9 darauf folgend um einen kleinen Abstand voneinander bewegt worden sind, um den an die primäre O-Ring-Versiegelung 11 angelegten Druck dadurch zu verringern, wird jedoch wie in Fig. 8 dargestellt die Abflußperforation 19 geöffnet, so daß die Menge des Elektrolyten 7, welche über dem Wafer 6 und innerhalb der primären O-Ring-Versiegelung 11 ver bleibt, durch die Abflußperforation 19 in den Behälter ent leert werden kann. Es ist somit leicht zu sehen, daß dann, wenn die Abflußperforation 19 geöffnet ist, die Menge des Elektrolyten 7, welche über dem Wafer 6 und innerhalb der primären O-Ring-Versiegelung 11 verbleibt, zurückgewonnen werden kann.

Es wird festgestellt, daß die Menge des Elektrolyten 7, welche über dem Wafer 6 und innerhalb der primären O-Ring- Versiegelung 11 verbleibt und davon zurückgewonnen wird, aus dem Elektrolytbehälter 1 heraus durch einen (nicht dar gestellten) Auslaßport, welcher an dem Boden des Elek trolytbehälters 1 definiert ist, entleert werden kann und danach in dem Behälter 2 zurückgewonnen wird.

Wie oben bezüglich der Galvanisierungsvorrichtung, wel che die vorliegende Erfindung verkörpert, vollständig be schrieben ist es möglich, ein Abscheiden einer galvanisier ten Schicht auf dem äußeren Randteil des Wafers zu vermei den, wodurch der Verbrauch des Elektrolyten minimiert wird. Darüber hinaus kann die Menge des Elektrolyten, welche an dem Boden des Elektrolytbehälters verbleibt und bis jetzt schwierig zurück zu gewinnen war, hinreichend zurück gewon nen werden, wodurch die Zurückgewinnung des Elektrolyten erhöht wird.

Dies führt zu einer leichteren Handhabung und Steuerung der Galvanisierungsvorrichtung und ebenfalls zur Reduzie rung der Kosten, welche mit dem Durchführen des Galvanisie rens verbunden sind.

Obenstehend wurde eine Vorrichtung zum Galvanisieren eines Halbleitersubstrats offenbart. Die Galvanisierungs vorrichtung enthält einen Galvanisierungsbehälter, welcher einen im allgemeinen ebenen Sockel, auf welchem ein Halb leitersubstrat, beispielsweise ein Wafer, mit einer nach oben ausgerichteten Oberseite plaziert wird, eine Versiege lungseinrichtung zum Versiegeln eines Randteils der Ober seite des Halbleitersubstrats und einen Behälterkörper ge trennt von dem ebenen Sockel und zum Verschließen des bzw. zum Bedecken des ebenen Sockels angepaßt aufweist. Der Be hälterkörper wirkt dann, wenn er den ebenen Sockel ver schließt bzw. bedeckt, mit der Versiegelungseinrichtung zu sammen, wodurch ein im wesentlichen versiegeltes Elek trolytbad über dem Halbleitersubstrat definiert wird, wel ches auf dem flachen Sockel plaziert ist. Es werden eine Gaszuführungsröhre zum unter Druck setzen des versiegelten Elektrolytbads und eine Elektrolytabflußvorrichtung zum Ab fließen eines Elektrolyten aus dem versiegelten Elektrolyt bad verwendet, welches durch ein gasförmiges Medium unter Druck gesetzt wird, das durch die Gaszuführungsröhre einge führt wird. Die Elektrolytabflußvorrichtung enthält eine Abflußröhre, welche sich durch eine Wand des Behälterkör pers auf eine Position unmittelbar über dem Halbleiter substrat innerhalb des versiegelten Elektrolytbads er streckt.

Claims

1. Galvanisierungsvorrichtung mit:
einem Elektrolytbehälter, welcher einen Sockel zum Halten eines Halbleitersubstrats mit einer nach oben ausge richteten Oberseite, eine Versiegelungseinrichtung zum Ver siegeln eines Randteils der Oberseite des Wafers und einen zusammen mit dem Sockel versiegelbaren Behälterkörper ent hält, wodurch ein versiegeltes Elektrolytbad innerhalb des Elektrolytbehälters definiert wird;
einer Gaseinführungseinrichtung zum unter Druck setzen des versiegelten Elektrolytbads; und
einer Elektrolytabflußeinrichtung zum Abfließen eines Elektrolyts aus dem versiegelten Elektrolytbad unter dem Druck eines gasförmigen Mediums, welches durch die Gasein führungseinrichtung eingeführt wird, wobei die Elek trolytabflußeinrichtung ein Abflußrohr enthält, welches sich durch eine Wand des Behälterkörpers auf eine Position unmittelbar über dem Halbleitersubstrat innerhalb des ver siegelten Elektrolytbads erstreckt.

2. Galvanisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Abflußrohr in der Nähe eines Rand teils im Inneren des versiegelten Elektrolytbads angeordnet ist.

3. Galvanisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Elektrolytabflußeinrichtung eine An saugeinrichtung zum Ansaugen des Elektrolyten aus dem Inne ren des versiegelten Elektrolytbads enthält.

4. Verfahren zum Galvanisieren eines Halbleitersubstrats, mit den Schritten:
Plazieren des Halbleitersubstrats auf einem Sockel mit einer nach oben ausgerichteten Oberseite;
Plazieren eines Behälterkörpers auf dem Sockel, um ein Randteil der Oberseite des Halbleitersubstrats zu versie geln, wodurch ein versiegeltes Elektrolytbad über dem Halb leitersubstrat zur Aufnahme eines Elektrolyten definiert wird;
Abscheiden einer galvanisierten Schicht auf der Ober seite des Halbleitersubstrats;
Versiegeln des versiegelten Elektrolytbads und Einfüh ren eines gasförmigen Mediums in das versiegelte Elek trolytbad, wobei das Bad unter Druck gesetzt wird, wodurch der Elektrolyt über dem Halbleitersubstrat durch eine Elek trolytabflußeinrichtung abfließt, welche ein Abflußrohr enthält, das sich durch eine Wand des Behälterkörpers auf eine Position unmittelbar über dem Halbleitersubstrat in nerhalb des versiegelten Elektrolytbads erstreckt.

5. Verfahren zum Galvanisieren eines Halbleitersubstrats, mit den Schritten:
Plazieren des Halbleitersubstrats auf einem Sockel mit einer nach oben ausgerichteten Oberseite;
Plazieren eines Behälterkörpers auf dem Sockel, um ein Randteil der Oberseite des Halbleitersubstrats zu versie geln, wodurch ein versiegeltes Elektrolytbad über dem Halb leitersubstrat zur Aufnahme eines Elektrolyten definiert wird;
Abscheiden einer galvanisierten Schicht auf der Ober seite des Halbleitersubstrats;
Absaugen des Elektrolyten über dem Halbleitersubstrat durch eine Elektrolytabflußeinrichtung, welche ein Abfluß rohr enthält, das sich durch eine Wand des Behälterkörpers auf eine Position unmittelbar über dem Halbleitersubstrat innerhalb des versiegelten Elektrolytbads erstreckt.