DE19738970C2

DE19738970C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Galvanisieren eines Halbleitersubstrats

Info

Publication number: DE19738970C2
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: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2017-09-06
Also published as: DE19738970A1; JP3490238B2; JPH10226896A; US5853559A

Description

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

Zur Erörterung einer Galvanisiertechnik nach dem Stand der Technik, auf welche sich die vorliegende Erfindung be zieht, wird auf Fig. 10 Bezug genommen, welche eine Galva nisiereinrichtung veranschaulicht, welche beispielsweise in der 1989 veröffentlichten japanischen Patentveröffentli chungsschrift Nr. 1-294888 offenbart ist.

Die in Fig. 10 dargestellte Galvanisiereinrichtung 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 Anode 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 Badbhälter 1 verbleibenden Elektrolyten wird bei der Beimengung von reinem Wasser jedes Mal dann ausgewaschen, wenn das Galvanisieren ausgeführt wird.

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.

Weiteres zum Stand der Technik enthält die US 4,466,864, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbringung eines galvanischen Überzugs auf vorgewählte Oberflächenge biete eines elektrischen Gegenstands offenbart, wobei der Gegenstand, beispielsweise ein Halbleiterwafer, an der Un terseite eines Galvanisierungskammerdeckels befestigt wird. Die Galvanisierungskammer wird durch eine Diffuserplatte in eine obere Elektrodenkammer und eine untere Vorratskammer geteilt. Ein Elektrolyt wird durch eine Umfangsspalte ent laden bzw. herausgepumpt, die durch die Außenkante des Wa fers und eine klingenförmige Oberkante der Galvanisierkam merwand gebildet wird. Der Elektrolyt wird aufgefangen und durch ein herkömmliches Pumpensystem in die Vorratskammer zurückbefördert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbes serte Galvanisiereinrichtung 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. Abdichtungsteil verschlossen bzw. abgedichtet wird, um eine unnötige Abscheidung eines Me talls auf dem Randteil zu vermeiden.

Diesbezüglich stellt die vorliegende Erfindung insbe sondere eine Galvanisiereinrichtung bereit, welche einen Galvanisierbehälter einschließlich eines im allgemeinen flachen Sockels, auf welchem ein Halbleitersubstrat, bei spielsweise ein Wafer, plaziert wird, dessen Oberseite nach oben ausgerichtet ist, einer Abdichtungseinrichtung zum Ab dichten eines Randteils der Oberseite des Halbleiter substrats und einen Behälterkörper 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 Ab dichtungseinrichtung derart zusammen, daß ein im wesentli chen verschlossenes bzw. abgedichtetes Elektrolytbad ober halb des Halbleitersubstrats, welches auf den flachen Soc kel plaziert wird, definiert wird.

Die Galvanisiereinrichtung enthält ebenfalls eine Gas einführungseinrichtung zum Unterdrucksetzen des abgedichte ten Elektrolytbads und eine Elektrolytabflußeinrichtung zum Ablassen eines Elektrolyten aus dem abgedichteten Elek trolytbad, welches durch ein gasförmiges Medium unter Druck gesetzt wird, das durch die Gaseinführungseinrichtung ein geführt wird. Die Elektrolytabflußeinrichtung enthält ein Abflußrohr, welches sich durch eine Wand des Behälterkör pers auf eine Position unmittelbar über dem Halbleiter substrat in dem abgedichteten Elektrolytbad erstreckt.

Da bei der vorliegenden Erfindung das Randteil des Halbleitersubstrats durch das Abdichtungsteil abgedichtet wird, welches verwendet wird, um eine Abscheidung einer galvanischen Schicht auf dem Randteil des Halbleiter substrats zu vermeiden, und da sich das Abflußrohr, welches ein Teil der Elektrolytabflußeinrichtung bildet, sich auf eine Position unmittelbar über und in der Nähe der Ober seite des Halbleitersubstrats erstreckt, kann eine Menge des Elektrolyts, welche über dem Halbleitersubstrat und in nerhalb des Abdichtungsteils verbleibt und bis jetzt schwer zu entfernen war, hinreichend zurückgewonnen werden, wo durch die Zurückgewinnung des Elektrolyten erhöht wird. Als Ergebnis davon kann die Effizienz der Wiederverwendung des Elektrolyten erhöht werden, wodurch eine Reduzierung der mit dem Galvanisieren verbundenen Kosten erreicht wird.

Ebenfalls ist es bei der Galvanisiereinrichtung, welche zur Zurückgewinnung des Elektrolyten für eine Wiederverwendung entworfen wurde, 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 abgedichteten 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 schen Schicht mit gleichförmiger Dicke erreicht wird.

Die Elektrolytabflußeinrichtung kann eine Saugeinrich tung zum Absaugen des Elektrolyten aus dem Inneren des ab gedichteten 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 abzudichten, wodurch ein abgedichtetes Elek trolytbad oberhalb des Halbleitersubstrats zur Aufnahme ei nes Elektrolyten definiert wird, Abscheiden einer galvani schen Schicht auf der Oberseite des Halbleitersubstrats, Abdichten des Elektrolytbads und Einführen eines gasförmigen Mediums in das abgedichtete 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 abgedichte ten Elektrolytbad erstreckt.

Entsprechend einer Weiterbildung der vorliegenden Er findung ist ein Verfahren zum Galvanisieren eines Halbleitersubstrats 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 abzudichten, wodurch ein abgedichtetes Elektrolytbad über dem Halbleitersubstrat zur Aufnahme eines Elektrolyten definiert wird, Abscheiden ei ner galvanischen Schicht auf der Oberseite des Halbleiter substrats, Absaugen des Elektrolyten über dem Halbleiter substrat durch eine Elektrolytabflußeinrichtung, welche ein Abflußrohr enthält, das sich durch eine Wand des Behälter körpers auf eine Position unmittelbar über dem Halbleiter substrat innerhalb des abgedichteten Elektrolytbads er streckt.

Das Absaugen des über dem Halbleitersubstrat verbliebe nen Elektrolyten 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 Galvanisiereinrichtung einer ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung;

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

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

Fig. 4 zeigt eine zu Fig. 2 ähnliche Ansicht, welche eine modifizierte Form der in Fig. 1 dargestellten Galvani siereinrichtung 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- Abdichtung in einem vergrößterten Maßstab, welche bei der Galvanisiereinrichtung der vierten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung verwendet wird, wobei die O-Ring-Ab dichtung in einem Zustand gehalten wird, während der Elek trolyt abfließt;

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

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

Entsprechend den Fig. 1 bis 3 weist eine Galvani siereinrichtung 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, wird 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-Abdichtung 11 mit einem darin eingebetteten oder anders gebildeten Kontaktstift 10 auf einem Randteil des Wafers 6 plaziert, wobei der Kon taktstift 10 in elektrischer Verbindung damit gehalten wird. Ein darauffolgendes Bedecken des flachen Sockels 9 mit dem Behälterkörper 8 führt zur Bildung eines im wesent lichen abgedichteten Elektrolytbads 20, welches von dem Be hälterkörper 8 und dem flachen Sockel 9 in Zusammenwirken mit der O-Ring-Abdichtung 11 gebildet wird. Es wird festge stellt, daß die O-Ring-Abdichtung 11 einen Mechanismus 12 zum Auslösen des Ablassens von N₂ aufweist, welcher zum si cheren Entfernen des Wafers 6 aus dem flachen Sockel 9 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 abge dichteten 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 ebenfalls in dem Behälterkörper 8 und über der maschenförmigen Anodenplatte 14 zum gleichförmigen Verteilen des Elektroly ten positioniert ist, der dann nach unten innerhalb des ab gedichteten Elektrolytbads 20 fließt, 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-Abdichtung dar, welche dann, wenn das abgedich tete Elektrolytbad 20 mit dem auf den flachen Sockel 9 ge setzten kappenförmigen Behälterkörper 8 wie in Fig. 1 dar gestellt gebildet ist, zwischen dem kappenförmigen Behäl terkörper 8 und einem Randteil des flachen Sockels 9 radial außerhalb der O-Ring-Abdichtung 11 angeordnet ist, um si cherzustellen, daß kein Elektrolyt innerhalb des abgedich teten Elektrolytbads 20 aus dem Elektrolytbehälter 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 abgedichtete Elektrolytbad 20 durch das Elektrolytzu fuhrrohr 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 Elektrolytvorratsbehälter 2 zu fließen, so daß der auf diese Weise ausgeflossene Elektrolyt zur Wiederverwen dung während der darauffolgenden Operation des Galvanisie rens zurückgewonnen werden kann. Nachdem der Elektrolyt auf die oben beschriebene 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 galvanisierten Wafers 6 voneinander ge trennt.

Bei der Galvanisiereinrichtung der in Fig. 1 und 2 dargestellten Struktur wird das Randteil des Wafers 6 von der primären O-Ring-Abdichtung 11 abgedichtet 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-Abdichtung 11 galva nisiert. Dementsprechend wird keine galvanische Schicht auf dem Randteil des Wafers 6 gebildet, und dementsprechend kann die Möglichkeit einer auf einem unnötigen Teil der Wa fer gebildeten galvanischen Schicht vorteilhafterweise ver mieden werden, wodurch der Verbrauch des Elektrolyten mini miert wird.

Es wurde bezüglich der Galvanisiereinrichtung, welche unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 dargestellt und erör tert wurde, 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-Abdichtung 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-Abdichtung 11 derart positioniert ist, daß die über dem Wafer 6 und in nerhalb der primären O-Ring-Abdichtung 11 verbleibende Menge des Elektrolyten 7 abfließen kann.

Die Zurückgewinnung des Elektrolyten 7 wird auf ähnli che Weise wie in der obigen Ausführungsform be schrieben durchgeführt. Insbesondere wird, während der Be hälterkörper 8 auf den flachen Sockel 9 gesetzt wird, um das abgedichtete Elektrolytbad 20 zu bilden, Stickstoffgas in das abgedichtete Elektrolytbad 20 durch das Elektrolyt zufuhrrohr 3 eingeführt, um das innere des Elektrolytbads 20 unter Druck zu setzen, wodurch es dem Elektrolyten 7 er möglicht wird, in den Vorratsbehälter 2 durch den Abfluß durchgang 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-Abdichtung 11 zu verbleiben und welche mit der in Fig. 1 und 2 darge stellten 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 Operation des Galvanisie rens abgeschlossen wird. Dies führt zu einer leichten Hand habung und Steuerung der Galvanisiereinrichtung und eben falls 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-Abdichtung 11 derart beabstandet ist, daß die Struktur des Zirkulierens des Elektrolyten innerhalb des abgedichteten Elektrolytbads 20 nicht gestört wird. Zusätzlich kann das zweite Abfluß rohrs 17 in der den Behälterkörper 8 bildenden Wand einge bettet sein, während das Ansaugteil sich in das abgedich tete Elektrolytbad 20 erstreckt.

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 Galvanisiereinrichtung ei ner zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar gestellt. Diese Galvanisiereinrichtung ist im wesentlichen ähnlich der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung, die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich jedoch davon dahingehend, daß das gegenüberliegende Ende des zwei ten Abflußrohrs 17 mit einer außerhalb des Elektrolytbehäl ters 1 installierten Pumpe 18 derart verbunden ist, daß, nachdem der Elektrolyt 7 innerhalb des abgedichteten Elek trolytbads 20 in den Behälter durch den Abflußdurchgang 4 auf ähnliche Weise wie bezüglich der vorigen Ausführungs form beschrieben abgeflossen ist, die Menge des innerhalb der primären O-Ring-Abdichtung 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 Elektrolyten, wel che 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 Galvanisiereinrichtung der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ist dahingehend vorteilhaft, daß sogar dann, wenn der Kippmechanismus erforderlich ist, die Verwen dung des zweiten Abflußrohrs wie durch Bezugszeichen 17 in Fig. 4 und 5 dargestellt nicht benötigt wird, wodurch es ermöglicht wird, zu vermeiden, daß sich die innere Struktur innerhalb des Elektrolytbehälters 1 verkompliziert, und ebenfalls ein Hindernis zu vermeiden, welches andernfalls die Struktur der Zirkulation des Elektrolyten 7 innerhalb des abgedichteten Elektrolytbads 20 stören würde.

Bei der in Fig. 7 bis 9 dargestellten vierten bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die primäre O-Ring-Abdichtung 11 mit wenigstens einer Abfluß perforation 19 gebildet, welche sich vollständig über die Dicke davon erstreckt. Da die primäre O-Ring-Abdichtung 11 aus einem elastischen Material gebildet ist, wird die Ab flußperforation 19, welche in der primären O-Ring-Abdich tung 11 definiert ist, wie in Fig. 9 dargestellt geschlos sen, wenn und solange wie der kappenförmige Behälterkörper 8 und der flache Sockel 9 fest zusammengeklemmt sind, um das abgedichtete Elektrolytbad 20 zu definieren, sie wird jedoch wie in Fig. 8 geöffnet, wenn der zum Zusammendrücken der primären O-Ring-Abdichtung 11 verwendete Druck sich als Ergebnis davon verringert, so daß 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 zusammenge klemmt, um das abgedichtete Elektrolytbad 20 zu definieren, und zu diesem Zeitpunkt ist die primäre O-Ring-Abdichtung 11 stark zusammengedrückt, 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 abgedichteten Elektrolytbad 20 durch die Aktion des Stickstoffgases unter Druck entleert worden ist und nachdem der Behälterkörper 8 und der ebene Sockel 9 darauffolgend um einen kleinen Abstand voneinander bewegt worden sind, um den an die primäre O-Ring-Abdichtung 11 an gelegten 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-Abdichtung 11 verbleibt, durch die Abflußperforation 19 in den Behälter entleert werden kann. Es ist somit leicht zu sehen, daß dann, wenn die Abflußperforation 19 geöffnet ist, die Menge des Elek trolyten 7, welche über dem Wafer 6 und innerhalb der pri mären O-Ring-Abdichtung 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- Abdichtung 11 verbleibt und davon zurückgewonnen wird, aus dem Elektrolytbehälter 1 heraus durch einen (nicht darge stellten) Auslaß, welcher an dem Boden des Elektrolyt behälters 1 definiert ist, entleert werden kann und danach in dem Vorratsbehälter 2 zurückgewonnen wird.

Wie oben bezüglich der Galvanisiereinrichtung, welche die vorliegende Erfindung verkörpert, vollständig beschrie ben ist es möglich, ein Abscheiden einer galvanischen Schicht auf dem äußeren Randteil des Wafers zu vermeiden, wodurch der Verbrauch des Elektrolyten minimiert wird. Dar über 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 Galvanisiereinrichtung und ebenfalls zur Reduzierung der Kosten, welche mit dem Durchführen des Galvanisierens verbunden sind.

Obenstehend wurde eine Vorrichtung zum Galvanisieren eines Halbleitersubstrats offenbart. Die Galvanisierein richtung enthält einen Galvanisierbehälter, welcher einen im allgemeinen ebenen Sockel, auf welchem ein Halbleitersubstrat, beispielsweise ein Wafer, mit einer nach oben ausgerichteten Oberseite plaziert wird, eine Abdichtungs einrichtung zum Abdichten eines Randteils der Oberseite des Halbleitersubstrats und einen Behälterkörper getrennt von dem ebenen Sockel und zum Verschließen des bzw. zum Bedec ken des ebenen Sockels angepaßt aufweist. Der Behälterkör per wirkt dann, wenn er den ebenen Sockel verschließt bzw. bedeckt, mit der Abdichtungseinrichtung zusammen, wodurch ein im wesentlichen abgedichtetes Elektrolytbad über dem Halbleitersubstrat definiert wird, welches auf dem flachen Sockel plaziert ist. Es werden eine Gaszuführungsröhre zum unter Druck Setzen des abgedichteten Elektrolytbads und ei ne Elektrolytabflußvorrichtung zum Abfließen eines Elek trolyten aus dem abgedichteten Elektrolytbad verwendet, welches durch ein gasförmiges Medium unter Druck gesetzt wird, das durch die Gaszuführungsröhre eingeführt wird. Die Elektrolytabflußvorrichtung enthält eine Abflußröhre, wel che sich durch eine Wand des Behälterkörpers auf eine Posi tion unmittelbar über dem Halbleitersubstrat innerhalb des abgedichteten Elektrolytbads erstreckt.

Claims

1. Galvanisiereinrichtung mit:
einem Elektrolytbehälter (1), der einen Sockel (9) umfasst, der ein Halbleitersubstrat (6) derart trägt, daß seine Oberseite nach oben ausgerichtet ist, eine Abdichtungsein richtung (11), die eine Abdichtung entlang einem Randgebiet der Oberseite des Halbleitersubstrats (6) bildet, und einen Behälterkörper (8), der zusammen mit dem Sockel (9) ein ab gedichtetes Elektrolytbad (20) innerhalb des Elektrolytbe hälters (1) definiert, umfaßt;
einer Gaseinführungseinrichtung (3), die das abgedich tete Elektrolytbad (20) unter Druck setzt; und
einer Elektrolytabflußeinrichtung (4, 5, 17), die einen Elektrolyten aus dem abgedichteten Elektrolytbad (20) unter dem Druck eines gasförmigen Mediums abfließen läßt, das durch die Gaseinführungseinrichtung (3) eingeführt wird, wobei die Elektrolytabflußeinrichtung (4, 5, 17) ein Ab flußrohr (5, 17) umfaßt, das sich durch eine Wand des Be hälterkörpers (8) auf eine Position unmittelbar über dem Halbleitersubstrat (6) innerhalb des abgedichteten Elek trolytbads (20) erstreckt.

2. Galvanisiereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ab flußrohr (5, 17) in der Nähe des Randgebiets des Inneren des abgedichteten Elektrolytbads (20) angeordnet ist.

3. Galvanisiereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elek trolytabflußeinrichtung (4, 5, 17) eine Ansaugeinrichtung (17, 18) zum Ansaugen des Elektrolyten aus dem Inneren des abgedichteten Elektrolytbads (20) umfaßt.

4. Verfahren zum Galvanisieren eines Halbleitersubstrats (6), mit den Schritten:
Plazieren des Halbleitersubstrats (6) auf einem Sockel (9), wobei die Oberseite des Halbleitersubstrats (6) nach oben ausgerichtet ist;
Plazieren eines Behälterkörpers (8) auf dem Sockel (9), um eine Abdichtung entlang einem Randgebiet der Oberseite des Halbleitersubstrats (6) zu bilden, wodurch ein abge dichtetes Elektrolytbad (20) über dem Halbleitersubstrat (6) zur Aufnahme eines Elektrolyten definiert wird;
Abscheiden einer galvanischen Schicht auf der Oberseite des Halbleitersubstrats (6);
Einführen eines gasförmigen Mediums in das abgedichtete Elektrolytbad (20), wobei das Elektrolytbad (20) unter Druck gesetzt wird, wodurch der Elektrolyt über dem Halb leitersubstrat (6) durch eine Elektrolytabflußeinrichtung (4, 5, 17) abfließt, welche ein Abflußrohr (5, 17) umfaßt, das sich durch eine Wand des Behälterkörpers (9) auf eine Position unmittelbar über dem Halbleitersubstrat (6) inner halb des abgedichteten Elektrolytbads (20) erstreckt.

5. Verfahren zum Galvanisieren eines Halbleitersubstrats (6), mit den Schritten:
Plazieren des Halbleitersubstrats (6) auf einem Sockel (9), wobei die Oberseite des Halbleitersubstrats (6) nach oben ausgerichtet ist;
Plazieren eines Behälterkörpers (8) auf dem Sockel, um eine Abdichtung entlang einem Randgebiet der Oberseite des Halbleitersubstrats (6) zu bilden, wodurch ein abgedichte tes Elektrolytbad (20) über dem Halbleitersubstrat (6) zur Aufnahme eines Elektrolyten definiert wird;
Abscheiden einer galvanischen Schicht auf der Oberseite des Halbleitersubstrats (6);
Absaugen des Elektrolyten über dem Halbleitersubstrat (6) durch eine Elektrolytabflußeinrichtung (4, 5, 17), die ein Abflußrohr (5, 17) umfaßt, das sich durch eine Wand des Behälterkörpers (8) auf eine Position unmittelbar über dem Halbleitersubstrat (6) innerhalb des abgedichteten Elek strolytbads (20) erstreckt.