JP2019520484A - Wet processing system and operating method - Google Patents

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デイヴィッド・ジー・グアルナッチャ
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エーエスエム・ネックス・インコーポレイテッド
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Abstract

共通プラットフォーム上に配置され、基板上に1種または複数種の金属を堆積させるように構成された、2機以上の電気化学堆積モジュールを有する電気化学堆積システムについて記載される。各電気化学堆積モジュールは、ある体積の陽極液流体を収容するように構成された陽極区画、ある体積の陰極液流体を収容するように構成された陰極区画、および陽極区画を陰極区画から分離する膜を含む。各電気化学堆積モジュールは、可撓性ワークピースの両反対縁部を第1の脚部材と第2の脚部材との間に、クランプ機構によって保持するように構成された、ワークピースホルダと、可撓性ワークピースを、可撓性ワークピースの各反対平坦面に対してエアクッションを使用して保持しながら、ワークピースホルダ内に位置付けるように構成された、ローダモジュールとをさらに含む。An electrochemical deposition system having two or more electrochemical deposition modules arranged on a common platform and configured to deposit one or more metals on a substrate is described. Each electrochemical deposition module separates an anode compartment configured to receive a volume of anolyte fluid, a cathode compartment configured to receive a volume of catholyte fluid, and the anode compartment from the cathode compartment Including membranes. Each electrochemical deposition module includes a workpiece holder configured to hold opposite edges of the flexible workpiece between the first leg member and the second leg member by a clamping mechanism; A loader module configured to be positioned within the workpiece holder while holding the flexible workpiece against each opposite flat surface of the flexible workpiece using an air cushion.

Description

関連出願の相互参照
本出願は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれている、2016年6月27日に出願した米国特許出願第15/194,086号に関し、その優先権を主張するものである。
This application claims priority to US Patent Application No. 15 / 194,086, filed Jun. 27, 2016, the contents of which are incorporated herein by reference in its entirety. It is.

本発明は、半導体基板などの各種ワークピースの電気めっきを含む電気化学堆積のための方法およびシステムに関する。   The present invention relates to methods and systems for electrochemical deposition including electroplating of various workpieces such as semiconductor substrates.

比較的剛性のシリコン円形ディスクによって特徴付けられるウェーハタイプの幾何形状(例えば半導体ウェーハ)と、はるかに大型でより可撓性の矩形形状基板によって特徴付けられるパネルタイプの幾何形状の両方について、電気化学堆積システム、またはワークピース表面湿式プロセス調整システムが良く知られている。結果として得られる、堆積された金属の精度が、各種ウェーハ機器からもたらされる精度に匹敵した形でパネルワークピースを処理することができ、それにもかかわらず、既存のパネル処理機器に匹敵するかまたはそれよりも良好な経済的生産性を有する機器が、当業界で必要とされている。   Electrochemistry for both wafer-type geometries characterized by relatively rigid silicon circular disks (eg semiconductor wafers) and panel-type geometries characterized by much larger and more flexible rectangular shaped substrates Deposition systems, or workpiece surface wet process conditioning systems are well known. As a result, panel workpieces can be processed with a precision of the deposited metal comparable to the precision provided by various wafer equipment, but nevertheless comparable to existing panel processing equipment or There is a need in the art for equipment with better economic productivity.

数あるプロセスの中でも電気化学堆積(ECD)が、半導体ウェーハおよびシリコンワークピースまたは基板になど、各種構造および表面に皮膜を施与するための製造技法として使用される。そのような皮膜は、スズ、銀、ニッケル、銅、もしくは他の金属層、またはそれらの合金など、金属および金属合金を含むことができる。電気化学堆積には、金属イオンを含む溶液中に基板を位置付けること、および次いで電流を印加して、溶液からの金属イオンを基板上に堆積させることが必要である。典型的には、電流が2つの電極間、すなわち陰極と陽極との間を流れる。基板が陰極として使用されるとき、金属がその上に堆積することが可能である。めっき溶液は、1種または複数種の金属イオンタイプ、酸、キレート剤、錯化剤、および特定の金属をめっきするのを助けるいくつかの他のタイプの添加剤のいずれかを含むことができる。そのような添加剤は、密着性および均一なめっきを可能にする助けとなることができ、数ある利点の中でも皮膜応力を減少させることができる。めっきが行われるとき、めっき溶液からの金属が消費され、したがって、電気化学堆積作用を継続するために取り替えられる必要がある。   Electrochemical deposition (ECD), among other processes, is used as a fabrication technique to apply coatings to various structures and surfaces, such as semiconductor wafers and silicon workpieces or substrates. Such coatings can include metals and metal alloys such as tin, silver, nickel, copper, or other metal layers, or alloys thereof. Electrochemical deposition requires positioning the substrate in a solution containing metal ions and then applying an electrical current to deposit metal ions from the solution on the substrate. Typically, current flows between the two electrodes, ie between the cathode and the anode. When the substrate is used as a cathode, metal can be deposited thereon. The plating solution can include one or more metal ion types, acids, chelating agents, complexing agents, and any of several other types of additives that help to plate certain metals. . Such additives can help to enable adhesion and uniform plating, and can reduce film stress, among other benefits. When plating takes place, metal from the plating solution is consumed and therefore needs to be replaced to continue the electrochemical deposition operation.

パネル処理において、従来のシステムでは、パネル配向が水平と垂直のどちらかである、連続または逐次プロセスコンベヤタイプのハンドリングシステムを使用している。上で示したように、パネル処理システムでは、一部にはそれらのコンベヤシステムの結果として、プロセス均一性が不十分であり、また粒子が生成する。より一般に、これらのシステムでは、環境制御が不十分である。したがって、本発明者らは、パネルハンドリングおよび堆積均一性の改善の必要があることを認識している。   In panel processing, conventional systems use continuous or sequential process conveyor type handling systems where the panel orientation is either horizontal or vertical. As indicated above, in panel processing systems, in part as a result of their conveyor systems, process uniformity is poor and particles are also generated. More generally, environmental control is inadequate in these systems. Thus, the inventors recognize that there is a need for improved panel handling and deposition uniformity.

米国特許出願第15/193595号明細書U.S. Patent Application No. 15 / 193,595 米国特許出願第15/193890号明細書U.S. Patent Application No. 15 / 193,890

実施形態は、半導体基板やパネルなどの各種ワークピースの電気めっきを含む電気化学堆積のための方法およびシステムに関する。   Embodiments relate to methods and systems for electrochemical deposition including electroplating of various workpieces such as semiconductor substrates and panels.

電気化学堆積に使用されるシステムの重要な特色は、膜厚、組成、および下にあるワークピース輪郭に対する輪郭など、均一で繰り返し性のある特徴をもつ皮膜を生成することのできるそれらのシステムの能力である。電気化学堆積システムは、主電解液(プロセス電解液)を使用することができ、これは枯渇するとすぐに補充が必要である。例として、金属の施与では、枯渇するとすぐに金属陽イオン溶液の補充が必要となり得る。また、そのような補充がインサイチューで実施できないとき、その補充手順は、施与に応じて高くつく場合があり、また電気化学堆積ツールまたはサブモジュールのサービスおよびプロセスの再適格性確認のための大幅な休止時間を要する場合があり、そのことが、堆積ツールの所有費に悪影響を及ぼす。   An important feature of the systems used for electrochemical deposition is that of those systems capable of producing films with uniform and repeatable features, such as film thickness, composition, and contours to the underlying workpiece contour. It is an ability. The electrochemical deposition system can use a main electrolyte (process electrolyte), which needs replenishment as soon as it is depleted. By way of example, the application of metal may require replenishment of the metal cation solution as soon as it is depleted. Also, when such replenishment can not be performed in situ, the replenishment procedure can be expensive depending on the application, and also for requalification of services and processes of electrochemical deposition tools or submodules. Significant downtime may be required, which adversely affects the cost of ownership of the deposition tool.

本明細書において開示する技法は、数ある中でも、確かなワークピースハンドリング、改善された環境制御、より信頼性が高く均一なめっきを得るための改善された化学的管理を含めた、簡略化された電解液循環システム、ならびにより大きなツール可用性を得るための短い保守時間を実現する、電気化学堆積装置を含む。   The techniques disclosed herein have been simplified, including, among others, robust workpiece handling, improved environmental control, and improved chemical management to obtain more reliable and uniform plating. Electrolyte deposition system, as well as an electrochemical deposition system that provides short maintenance times for greater tool availability.

一実施形態によれば、共通プラットフォーム上に配置され、基板上に1種または複数種の金属を堆積させるように構成された、2機以上の電気化学堆積モジュールを有する電気化学堆積システムについて記載される。各電気化学堆積モジュールは、ある体積の陽極液流体を収容するように構成された陽極区画、ある体積の陰極液流体を収容するように構成された陰極区画、および陽極区画を陰極区画から分離する膜を含む。各電気化学堆積モジュールは、金属で充填すべき貫通ホールを各可撓性ワークピースが画定する可撓性ワークピースセットを受領するように構成された、ローディングポートと、ローディングポートから可撓性ワークピースを受領し、可撓性ワークピースを、可撓性ワークピースの各反対平坦面に対してエアクッションを使用して保持しながら、ワークピースホルダ内に位置付けるように構成された、ローダモジュールとをさらに含む。ワークピースホルダは、第1の脚部材と第2の脚部材を離隔するヘッダ部材を有し、この場合、ワークピースホルダは、可撓性ワークピースの両反対縁部を第1の脚部材と第2の脚部材との間に、クランプ機構によって保持するように構成され、クランプ機構は、可撓性ワークピースの両反対平坦面に、エラストマーシールによって取り囲まれた電気接点を施与し、ヘッダ部材が、ワークピースホルダによって保持されているときの可撓性ワークピースに張力を与える。さらに、各電気化学堆積モジュールは、可撓性ワークピースをワークピースホルダによってローダモジュールから所与の電気化学堆積モジュールに搬送し、所与のワークピースを所与の電気化学堆積モジュール内に降下させるように構成された、搬送機構を含む。電気システムが、所与の電気化学堆積モジュール内に保持されているときの可撓性ワークピースの各反対平坦面に、各反対平坦面が金属でめっきされ、貫通ホールが金属で充填されるように、電流を印加するように構成される。アンローダモジュールが、ワークピースホルダから可撓性ワークピースを取り外し、可撓性ワークピースセットを受領するように構成されたアンローディングポートに可撓性ワークピースを運ぶように構成される。   According to one embodiment, an electrochemical deposition system having two or more electrochemical deposition modules disposed on a common platform and configured to deposit one or more metals on a substrate is described Ru. Each electrochemical deposition module separates an anode compartment configured to contain a volume of anolyte fluid, a cathode compartment configured to contain a volume of catholyte fluid, and an anode compartment from the cathode compartment Including membranes. Each electrochemical deposition module is configured to receive a flexible workpiece set, each flexible workpiece defining a through hole to be filled with metal, from the loading port and from the loading port to the flexible workpiece A loader module configured to receive pieces and position the flexible workpiece within the workpiece holder while holding the flexible workpiece against the opposite flat surfaces of the flexible workpiece using an air cushion Further includes The workpiece holder has a header member separating the first leg member and the second leg member, wherein the workpiece holder is configured to connect opposite edges of the flexible workpiece with the first leg member. Between the second leg member, configured to be held by the clamping mechanism, the clamping mechanism applies electrical contacts, surrounded by an elastomeric seal, on opposite flat sides of the flexible workpiece, and the header The member tensions the flexible workpiece when held by the workpiece holder. In addition, each electrochemical deposition module transports the flexible workpiece from the loader module to the given electrochemical deposition module by the workpiece holder and lowers the given workpiece into the given electrochemical deposition module Configured to include a transport mechanism. Each opposite flat surface of the flexible workpiece is plated with metal and the through holes are filled with metal on each opposite flat surface of the flexible workpiece when the electrical system is held in a given electrochemical deposition module , Are configured to apply a current. The unloader module is configured to remove the flexible workpiece from the workpiece holder and to carry the flexible workpiece to an unloading port configured to receive the flexible workpiece set.

本明細書において開示するシステムおよび技法は、いくつかの有利点をもたらす。確かなワークピースハンドリングおよび環境制御、ならびに効率的なワークピースフローにより、プロセスの均一性および歩留まりを含めた、プロセス性能の改善および粒子汚染の減少が可能である。簡略化された化学的フロー管理により、コストおよび複雑さが解消する。さらに、化学的生成システムを処理システムに近接してオンボードまたはオフボードで有することにより、化学的濃度の管理がより容易になる。   The systems and techniques disclosed herein provide several advantages. Reliable workpiece handling and environmental control, as well as efficient workpiece flow, can improve process performance and reduce particle contamination, including process uniformity and yield. Simplified chemical flow management eliminates cost and complexity. Furthermore, having the chemical generation system on board or off board in close proximity to the processing system makes chemical concentration management easier.

言うまでもなく、本明細書に記載するさまざまなステップおよび特色についての議論の順序は、分かりやすくするために提示されたものである。一般に、これらのステップは、任意の適切な順序で実施されてよい。加えて、さまざまな特色、技法、構成などの各々が、本明細書では、本開示のさまざまな場所において論じられている場合があるが、これらの概念の各々は、互いに独立に実行されてもよく、互いに組み合わせて実行されてもよいことが意図される。したがって、本発明は、多くの異なる形で具現化し、捉えることができる。   Of course, the order of discussion of the various steps and features described herein is presented for the sake of clarity. In general, these steps may be performed in any suitable order. Additionally, although each of the various features, techniques, configurations, etc. may be discussed herein at various places in the present disclosure, each of these concepts may be practiced independently of one another. It is intended that they may be implemented in combination with one another. Accordingly, the present invention can be embodied and viewed in many different ways.

この概要セクションでは、本開示または特許請求の範囲に記載の本発明のあらゆる実施形態および/またはますます新規性のある態様について明細に記していないことに留意されたい。そうではなく、本概要は、さまざまな実施形態、および対応する、従来の技法に勝る新規な点についての予備的な議論を提供するにすぎない。本発明および実施形態のさらなる詳細および/または可能な観点について、読者は、下でさらに論じる本開示の、発明を実施するための形態セクションおよび対応する図に向かわれたい。   It should be noted that this summary section does not describe in detail every embodiment and / or increasingly novel aspect of the present invention as described in this disclosure or the claims. Rather, this summary provides only a preliminary discussion of the various embodiments and the corresponding new points over conventional techniques. For further details and / or possible aspects of the invention and embodiments, the reader is directed to the section of the disclosure for carrying out the invention and the corresponding figures, which are discussed further below.

本発明のさまざまな実施形態およびそれに付随する有利点の多くのより完全な理解は、以下の詳細な記載を添付の図面と併せ検討すれば、容易に明らかとなろう。図面の縮尺は必ずしも一定であるとは限らず、その代わりに、特色、原理、および概念を示すことに重点が置かれている。   A more complete understanding of the various embodiments of the present invention and the attendant advantages thereof will be readily apparent when the following detailed description is considered in conjunction with the accompanying drawings. The drawings are not necessarily to scale, emphasis instead being placed upon illustrating features, principles, and concepts.

一実施形態による電気化学堆積システムの概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an electrochemical deposition system according to one embodiment. 別の実施形態による電気化学堆積モジュールの図である。FIG. 7 is a diagram of an electrochemical deposition module according to another embodiment. 別の実施形態による電気化学堆積モジュールの図である。FIG. 7 is a diagram of an electrochemical deposition module according to another embodiment. 別の実施形態による電気化学堆積モジュールの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of an electrochemical deposition module according to another embodiment. さらに別の実施形態による電気化学堆積システムの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of an electrochemical deposition system according to yet another embodiment.

本明細書において開示する技法は、確かなワークピースハンドリングシステム、簡略化された循環システム、より信頼性が高く均一なめっきを得るための改善された化学的管理システム、ならびにより大きなツール可用性を得るための短い保守時間を実現する、電気化学堆積装置を含む。   The techniques disclosed herein provide a reliable workpiece handling system, a simplified circulation system, an improved chemical management system for more reliable and uniform plating, and greater tool availability. Includes an electrochemical deposition system that provides a short maintenance time.

本明細書において開示するシステムおよび技法は、電気化学堆積システムもしくはシステムのモジュール、またはワークピース表面湿式プロセス調整システムとして具現化することができる。システム例としては、比較的剛性のシリコン円形ディスクによって特徴付けられるウェーハタイプ幾何形状(例えば半導体ウェーハ)と、はるかに大型でより可撓性の矩形形状基板によって特徴付けられるパネルタイプ幾何形状の両方を含む、さまざまなタイプおよびサイズのワークピースを取り扱い、または調整することの可能な、湿式処理システムを含む。一実施形態は、基板上に金属を堆積させるための電気化学堆積装置を含む。図1は、一実施形態による電気化学堆積システム100の概略図を示す。電気化学堆積システム100は、共通プラットフォーム上に配置され、ワークピース上に1種または複数種の金属を堆積させるように構成された電気化学堆積モジュールなど、下に記載する2機以上の処理モジュールを含む。各処理モジュール、例えば各電気化学堆積モジュールは、ある体積の陽極液流体を収容するように構成された陽極区画、ある体積の陰極液流体を収容するように構成された陰極区画、および陽極区画を陰極区画から分離する膜を含む。   The systems and techniques disclosed herein can be embodied as electrochemical deposition systems or modules of systems, or workpiece surface wet process conditioning systems. Exemplary systems include both wafer-type geometries (eg, semiconductor wafers) characterized by relatively rigid silicon circular disks and panel-type geometries characterized by much larger and more flexible rectangular shaped substrates. Including wet processing systems capable of handling or adjusting various types and sizes of workpieces, including: One embodiment includes an electrochemical deposition apparatus for depositing metal on a substrate. FIG. 1 shows a schematic view of an electrochemical deposition system 100 according to one embodiment. The electrochemical deposition system 100 comprises two or more processing modules described below, such as an electrochemical deposition module, disposed on a common platform and configured to deposit one or more metals on a workpiece. Including. Each processing module, eg, each electrochemical deposition module, includes an anode compartment configured to contain a volume of anolyte fluid, a cathode compartment configured to contain a volume of catholyte fluid, and an anode compartment It contains a membrane that separates from the cathode compartment.

電気化学堆積システム100は、ワークピースセットを受領するためのローディングポートであって、電気化学堆積システム100にロード/入力ステージ112を通じて進入するワークピースを受領し、受領した各ワークピースを、可撓性パネルホルダ(PH)などのワークピースホルダ125にロードするためのローダモジュール110を含む、ローディングポートを有する。各ワークピースは、可撓性パネル、例えばさまざまな寸法の可撓性の矩形パネルを含んでよい。ワークピースは、金属などの材料で充填すべき1つもしくは複数のブラインドホール、または1つもしくは複数の貫通ホールを含んでよい。1つまたは複数のホールの充填としては、片側堆積、すなわちワークピースの片側からの堆積、または両側堆積、すなわちワークピースの両側からの堆積(例えばホールが貫通ホールである場合)があり得る。   The electrochemical deposition system 100 is a loading port for receiving a set of workpieces, receives workpieces entering the electrochemical deposition system 100 through the load / input stage 112, and flexes each received workpiece. It has a loading port that includes a loader module 110 for loading into a workpiece holder 125, such as a rigid panel holder (PH). Each workpiece may include a flexible panel, for example, flexible rectangular panels of various dimensions. The workpiece may include one or more blind holes to be filled with a material such as metal or one or more through holes. The filling of the one or more holes may be single-sided deposition, ie deposition from one side of the workpiece, or double-sided deposition, ie deposition from both sides of the workpiece (e.g. if the hole is a through hole).

ワークピースホルダへのロード中に各ワークピースを取り巻く環境を制御するために、ローダは、ワークピースの移動およびローディング中に可撓性ワークピースの各反対平坦面に対してエアクッションを利用することによってワークピースの実質的に非接触のハンドリングを実行する装置を使用することができる。いくつかの実施形態によれば、ワークピースホルダ125は、第1の脚部材と第2の脚部材を離隔する把持可能なヘッダ部材を含むことができ、この場合、ワークピースホルダは、可撓性ワークピースの両反対縁部を第1の脚部材と第2の脚部材との間に、クランプ機構によって保持するように構成され、クランプ機構は、オプションで、可撓性ワークピースの両反対平坦面に、エラストマーシールによって取り囲まれた電気接点を施与する。ヘッダ部材は、ワークピースホルダ125によって保持されているときの可撓性ワークピースに張力を与えることもできる。   In order to control the environment surrounding each workpiece during loading into the workpiece holder, the loader utilizes air cushions on each opposite flat surface of the flexible workpiece during movement and loading of the workpiece. An apparatus can be used that performs substantially contactless handling of the workpiece. According to some embodiments, the workpiece holder 125 can include a grippable header member separating the first and second leg members, wherein the workpiece holder is flexible. A clamping mechanism configured to hold opposite edges of the flexible workpiece between the first leg member and the second leg member, the clamping mechanism optionally including the opposite ends of the flexible workpiece The flat surface is provided with electrical contacts surrounded by an elastomeric seal. The header member can also tension the flexible workpiece as held by the workpiece holder 125.

さらに、電気化学堆積システム100は、可撓性ワークピースをワークピースホルダ125によってローダモジュール110から所与の処理モジュール、例えば電気化学堆積モジュールに搬送し、所与のワークピースを所与の処理モジュール内に下降させるように構成された、搬送機構を含む。例えば、図1を参照すると、処理に指定されたワークピースホルダ125は、ロードされた後、プロセス経路115(図1のPHプロセス経路を参照)に沿って進んで、必要に応じて1つまたは複数の前処理モジュール120内で前処理され、1つまたは複数の処理モジュール130、132、134、136、138内で処理され、必要に応じて1つまたは複数の後処理モジュール140内で後処理され得る。前処理としては、それらに限定されないが、処理すべきワークピースを洗浄し、かつ/または湿潤させることがあり得る。処理としては、それに限定されないが、ワークピース上に金属などの材料を堆積させることがあり得る。また、後処理としては、それらに限定されないが、ワークピースをリンスし、かつ/または乾燥させることがあり得る。   In addition, the electrochemical deposition system 100 transports the flexible workpiece from the loader module 110 by the workpiece holder 125 to a given processing module, eg, an electrochemical deposition module, and the given workpiece is given a given processing module Includes a transport mechanism configured to be lowered into. For example, referring to FIG. 1, after being loaded, the workpiece holder 125 designated for processing may proceed along the process path 115 (see PH process path in FIG. 1), one or more as required. Pre-processed in multiple pre-processing modules 120, processed in one or more processing modules 130, 132, 134, 136, 138, and post-processed in one or more post-processing modules 140 as needed It can be done. Pretreatment may include, but is not limited to, washing and / or wetting the workpiece to be treated. Processing may include, but is not limited to, depositing a material such as metal on the workpiece. Also, post-treatments may include, but are not limited to, rinsing and / or drying the workpiece.

電気化学堆積システム100は、ワークピースホルダから可撓性ワークピースを取り外し、可撓性ワークピースセットを受領するように構成されたアンローディングポートに可撓性ワークピースを運ぶように構成された、アンローダモジュールをさらに含む。例えば、図1に示すいくつかの実施形態では、処理に続いて、処理後のワークピースを支えるワークピースホルダ125が、アンローダモジュール150に進むことができ、そこで、各ワークピースがアンロードされ、アンロード/出力ステージ152に移送されて、電気化学堆積システム100から退出する。アンロードされた後、ワークピースホルダ125は、戻り経路155(図1のPH戻り経路を参照)に沿ってローダモジュール110に戻って、別のワークピースを受領することができる。いくつかのワークピースホルダが格納バッファ内に保持された状態で、複数のワークピースホルダを使用できることに留意されたい。ワークピースホルダ例についてのより詳細な記載は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、2016年6月27日に出願した米国特許出願第15/193595号に見られる。ワークピースローダモジュール例のより詳細な記載は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、2016年6月27日に出願した米国特許出願第15/193890号に見られる。   The electrochemical deposition system 100 is configured to remove the flexible workpiece from the workpiece holder and convey the flexible workpiece to an unloading port configured to receive the flexible workpiece set. It further includes an unloader module. For example, in some embodiments as shown in FIG. 1, following processing, a workpiece holder 125 supporting the processed workpiece can be advanced to the unloader module 150 where each workpiece is unloaded, It is transferred to the unloading / output stage 152 and exits the electrochemical deposition system 100. After being unloaded, workpiece holder 125 can return to loader module 110 along return path 155 (see PH return path in FIG. 1) to receive another workpiece. It should be noted that multiple workpiece holders can be used, with some workpiece holders held in the storage buffer. A more detailed description of an example workpiece holder can be found in US Patent Application No. 15 / 193,595, filed June 27, 2016, which is incorporated herein by reference in its entirety. A more detailed description of an example workpiece loader module can be found in US patent application Ser. No. 15 / 193,890, filed Jun. 27, 2016, which is incorporated herein by reference in its entirety.

電気化学堆積システム100は、1つまたは複数の処理セル、すなわちモジュール120、130、132、134、136、138、140内の処理流体を管理するための化学的管理システム160をさらに含む。化学的管理としては、それらに限定されないが、供給、補充、投入、加熱、冷却、循環、再循環、貯蔵、監視、排出、低減などがあり得る。さらに、電気化学堆積システム100は、電気化学堆積システム100の動作性を制御するための電気的管理システム170を含む。電気的管理としては、それらに限定されないが、スケジューリング、連係、監視、調整、通信などがあり得る。例えば、電気的管理システム170は、電気化学堆積システム100を通るワークピースの移動を制御するために、または複数のモジュール120、130、132、134、136、138、140の化学的組成、温度、流量などの化学的特性を制御するために、コンピュータ符号化命令に従って信号を送信および受信することができる。加えて、電気的管理システム170は、所与の電気化学堆積モジュール内に保持されているときの可撓性ワークピースの一方または両方の反対平坦面に電流を印加するように構成することができる。そうすることにより、一方または両方の反対面が金属でめっきされることができ、ブラインドホールおよび/または貫通ホールが金属で充填される。   Electrochemical deposition system 100 further includes a chemical management system 160 for managing the processing fluid in one or more processing cells, ie, modules 120, 130, 132, 134, 136, 138, 140. Chemical controls may include, but are not limited to, supply, refill, charge, heat, cool, circulate, recycle, store, monitor, discharge, reduce, and the like. Additionally, the electrochemical deposition system 100 includes an electrical management system 170 for controlling the operability of the electrochemical deposition system 100. Electrical controls may include, but are not limited to, scheduling, coordination, monitoring, coordination, communication, and the like. For example, the electrical management system 170 may control the movement of the workpiece through the electrochemical deposition system 100 or the chemical composition, temperature, etc. of the plurality of modules 120, 130, 132, 134, 136, 138, 140. Signals may be sent and received according to computer coding instructions to control chemical properties such as flow rates. In addition, the electrical management system 170 can be configured to apply current to the opposite flat surface of one or both of the flexible workpieces when held within a given electrochemical deposition module . By doing so, one or both opposite surfaces can be plated with metal and the blind holes and / or through holes are filled with metal.

ここで図2Aに移ると、別の実施形態による複数のECDセルを有する電気化学堆積モジュールの図が示されている。図示のように、図2Aは、ある体積の陽極液流体232を収容するように構成された陽極液リザーバ230、ある体積の陰極液流体を収容するように構成された複数の陰極区画、および陽極液流体232を複数の陰極区画200から分離する膜の上面図を示す。陽極液リザーバ230は、陽極液流体232を収容する陽極液リザーバを含み、その中に複数の陰極区画200が位置付けられる。陽極液リザーバ230は、陽極液供給および貯蔵リザーバ262を含んでよく、この場合、陽極液は、再循環、補充、および/または再調整され、次いで、陽極液ポンプシステム264を使用して陽極液リザーバ230と交換され得る。さらに、陽極液リザーバ230は、陰極液供給および貯蔵リザーバ266を含んでよく、この場合、陰極液は、再循環、補充、および/または再調整され、次いで、陰極液ポンプシステム268を使用して複数の陰極区画200と交換され得る。化学的管理システム260が、陽極液供給および貯蔵リザーバ262、ならびに陰極液供給および貯蔵リザーバ266とインターフェースして、数ある中でも、流体レベル、化学的組成、化学的品質、化学的温度、化学的投入などを管理することができる。例えば、化学的管理システム260は、水、酸、陰イオン溶液、陽イオン溶液、キレート剤、錯化剤、レベリング剤、加速剤または減速剤などを追加または取り替えることを含めて、陽極液および/または陰極液を回復させることができる。   Turning now to FIG. 2A, a diagram of an electrochemical deposition module having a plurality of ECD cells according to another embodiment is shown. As shown, FIG. 2A shows an anolyte reservoir 230 configured to receive a volume of anolyte fluid 232, a plurality of cathode compartments configured to receive a volume of catholyte fluid, and an anode. A top view of the membrane separating liquid fluid 232 from the plurality of cathode compartments 200 is shown. Anolyte reservoir 230 includes an anolyte reservoir containing anolyte fluid 232, in which a plurality of cathode compartments 200 are located. Anolyte reservoir 230 may include anolyte supply and storage reservoir 262, in which case the anolyte is recirculated, replenished, and / or reconditioned, and then anolyte using anolyte pump system 264. It may be replaced with reservoir 230. Additionally, the anolyte reservoir 230 may include a catholyte supply and storage reservoir 266, in which case the catholyte is recirculated, replenished, and / or reconditioned, and then using the catholyte pump system 268. Multiple cathode compartments 200 may be replaced. A chemical management system 260 interfaces with the anolyte supply and storage reservoir 262 and the catholyte supply and storage reservoir 266 to, among other things, fluid level, chemical composition, chemical quality, chemical temperature, chemical dosing. Etc can be managed. For example, the chemical management system 260 may include the addition or replacement of water, acids, anion solutions, cation solutions, chelating agents, complexing agents, leveling agents, accelerators or moderators, etc. Or the catholyte can be recovered.

いくつかの実施形態によれば、ワークピースWは、サイズがおよそ50cm×50cmから100cm×100cmの範囲にわたる寸法を有する可撓性の矩形基板を含むことができる。結果として、陽極液リザーバ230内の流体深さは、90cmから150cmの深さの範囲にわたることがあり、陽極液リザーバ230の幅は、90cmから150cmの範囲にわたることがある。各ECDモジュールは、比較的狭くなるように設計されてよく、例えば、その幅は、20cm陽極-陽極間、または20cm陽極-陰極間未満となるように設計されてよい。結果として、複数の陰極区画200(ECDモジュール)を陽極液リザーバ内に、最大120cmの長さの範囲にわたって配置することができる。複数の陰極区画200を陽極液リザーバ230内に浸漬または部分浸漬させることにより、空間の効率的な利用が可能である。したがって、本実施形態の数ある中でも1つの有利点は、陽極液流体232の容器が単一であり、簡略化された化学的および流体管理システムが、経済的な配置の複数のECDモジュールを提供し、それにより、機器、化学作用、および工場設置面積の消費が節約される、ということである。   According to some embodiments, the workpiece W can include a flexible rectangular substrate having dimensions ranging in size from approximately 50 cm × 50 cm to 100 cm × 100 cm. As a result, the fluid depth within the anolyte reservoir 230 may range in depth from 90 cm to 150 cm, and the width of the anolyte reservoir 230 may range from 90 cm to 150 cm. Each ECD module may be designed to be relatively narrow, for example, its width may be designed to be less than 20 cm anode to anode or less than 20 cm anode to cathode. As a result, multiple cathode compartments 200 (ECD modules) can be placed in the anolyte reservoir over a range of lengths up to 120 cm. By immersing or partially immersing the plurality of cathode compartments 200 in the anolyte reservoir 230, efficient use of space is possible. Thus, among the many of the present embodiments, one advantage is that the container of the anolyte fluid 232 is single and the simplified chemical and fluid management system provides multiple ECD modules in an economical arrangement. And it saves consumption of equipment, chemistry and factory footprint.

図2Bは、対向する陽極組立体240、241間に位置付けられた陰極区画200の上面図を示す。ワークピースWを収容するワークピースホルダ215が、フレーム210内に位置付けられ、フレーム210は、ワークピースホルダ215を、ワークピースWの表面のところの電界および流体流動場の均一性に影響を及ぼすECDモジュールの他の重要な要素に対して正確にプラスマイナス0.1から1.0mm以内に、好ましくはプラスマイナス0.5mm以内に、有利にかつ繰り返し可能に位置付ける。陰極区画200は、ワークピースWの表面のおよそ3から10mmの間のところに、好ましくはワークピースWの表面から4mmのところに位置付けられた、電界整形要素201、204を含むことができる。陰極区画200は、ワークピースWの表面に近接して、好ましくはワークピースWの表面の10mm以内に位置付けられた、流体攪拌要素202、205をさらに含むことができる。   FIG. 2B shows a top view of the cathode compartment 200 positioned between opposing anode assemblies 240, 241. A workpiece holder 215 containing a workpiece W is positioned in the frame 210, which frame ECD affects the uniformity of the electric field and fluid flow field at the surface of the workpiece W. It is advantageously and repeatably positioned within plus or minus 0.1 to 1.0 mm, preferably within plus or minus 0.5 mm, relative to the other critical elements of the module. The cathode compartment 200 can include field shaping elements 201, 204 located approximately between 3 and 10 mm of the surface of the workpiece W, preferably 4 mm from the surface of the workpiece W. The cathode compartment 200 can further include fluid stirring elements 202, 205 positioned proximate to the surface of the workpiece W, preferably within 10 mm of the surface of the workpiece W.

イオン交換膜203、206が、陰極区画200と、対向する陽極組立体240、241を収容する陽極区画との間の境界を画定し、陽極区画内の陽極液流体232と陰極区画200内の陰極液220との間の分離を行う。数ある中でも1つの利点は、陽極液流体232と陰極液220との間の境界を画定することによってもたらされるコンパクトな幾何形状であり、この場合、稼働中に、陽極液流体232と陰極液220の流体圧力が可撓性イオン交換膜を挟んで平衡し、したがって、各ワークピースW用の陰極液の静水圧を収容するための規模の大きな壁構造を組み込む必要がない。   An ion exchange membrane 203, 206 defines the boundary between the cathode compartment 200 and the anode compartment containing the opposite anode assembly 240, 241, and anolyte fluid 232 in the anode compartment and the cathode in the cathode compartment 200. A separation between liquid 220 is performed. One advantage, among others, is the compact geometry provided by defining the boundary between the anolyte fluid 232 and the catholyte 220, in which case the anolyte fluid 232 and the catholyte 220 are in operation. It is not necessary to incorporate large-scaled wall structures to accommodate the hydrostatic pressure of the catholyte for each workpiece W.

対向する各陽極組立体240、241は、マルチゾーン陽極242、例えば径方向のリングとして配置された陽極、または例えば直交方向の格子上に配置された陽極を含むことができる。本実施形態では、2つの対向する陽極組立体240、241が陰極区画に対向して示されている。しかし、他の実施形態では、単一の陽極組立体が陰極区画に面していてよい。   Each opposing anode assembly 240, 241 can include a multi-zone anode 242, eg, an anode disposed as a radial ring, or an anode disposed on a grid, eg, in an orthogonal direction. In the present embodiment, two opposing anode assemblies 240, 241 are shown facing the cathode compartment. However, in other embodiments, a single anode assembly may face the cathode compartment.

図3は、一実施形態によるECDモジュールの詳細な断面図を示す。ワークピースホルダ315がワークピースWを、電界整形要素330間、流体攪拌要素310間、支持構造320によって保持されたイオン交換膜325間、および陽極342を保持する陽極組立体340間に位置付ける。図示のように、電界整形要素330は、ワークピースWの露出した表面に近接して延在し、堆積プロセスの均一性を改善するように構成される。加えて、図示のように、流体攪拌要素310は、ワークピースWの露出した表面に近接して延在し、ワークピースWの露出した表面付近で流体のせん断を増加させるとともに質量、運動量、および熱輸送を増大させるように、構成される。   FIG. 3 shows a detailed cross-sectional view of an ECD module according to one embodiment. A workpiece holder 315 positions the workpiece W between the field shaping elements 330, the fluid stirring elements 310, the ion exchange membrane 325 held by the support structure 320, and the anode assembly 340 holding the anodes 342. As shown, the field shaping element 330 extends proximate to the exposed surface of the workpiece W and is configured to improve the uniformity of the deposition process. In addition, as shown, the fluid agitation element 310 extends close to the exposed surface of the workpiece W to increase shear of the fluid near the exposed surface of the workpiece W, as well as mass, momentum, and Configured to increase heat transfer.

図4は、さらに別の実施形態による電気化学堆積システムの斜視図を示す。電気化学堆積システム500は、ローダモジュール510およびアンローダモジュール550を含み、複数の処理モジュール520、530、540がそれらの間に配設されている。処理モジュール520は、前リンスモジュールなどの前処理モジュールを含んでよい。処理モジュール530は、電気化学堆積モジュールを含んでよい。また、処理モジュール540は、リンスモジュールや乾燥モジュールなどの後処理モジュールを含んでよい。ローダモジュール510およびアンローダモジュール550は、電気化学堆積システム500の遠位端部にあることが示されているが、これらのローディングモジュールおよびアンローディングモジュールは、全体システムの同一端部に近接して配置されてよい。ワークピースWは、ワークピースホルダ525内にロードされ、ワークピース移送システム560によって平行移動され、複数の処理モジュール520、530、540内に位置付けることができるように配向され得る。   FIG. 4 shows a perspective view of an electrochemical deposition system according to yet another embodiment. The electrochemical deposition system 500 includes a loader module 510 and an unloader module 550, with a plurality of processing modules 520, 530, 540 disposed therebetween. Processing module 520 may include a pretreatment module, such as a pre-rinse module. Processing module 530 may include an electrochemical deposition module. The processing module 540 may also include post-processing modules, such as a rinse module and a drying module. Although the loader module 510 and the unloader module 550 are shown at the distal end of the electrochemical deposition system 500, these loading and unloading modules are placed close to the same end of the overall system May be done. The workpiece W may be loaded into the workpiece holder 525, translated by the workpiece transfer system 560, and oriented such that it may be positioned within the plurality of processing modules 520, 530, 540.

本明細書におけるシステムを使用すると、めっき溶液を効率的に使用し、従来の堆積システムに比べて比較的小さな設置面積を有する電気化学堆積システムを生み出すことができる。例えば、各電気化学堆積モジュールは、約30リットル未満のめっき溶液を保持するように構成することができる。いくつかの実施形態では、共通プラットフォームは、約16機未満の電気化学堆積モジュールを含むことができ、1時間当たり100枚の可撓性ワークピースをめっきするように構成することができる。共通プラットフォームは、約250平方フィート未満の床面積に及ぶことができる。したがって、本明細書におけるシステムは、比較的小型のシステムを用いワークピースにつき比較的少ないめっき溶液を使用して、比較的高いスループットを提供することができる。   The system herein can be used to efficiently use the plating solution to produce an electrochemical deposition system having a relatively small footprint compared to conventional deposition systems. For example, each electrochemical deposition module can be configured to hold less than about 30 liters of plating solution. In some embodiments, the common platform can include less than about 16 electrochemical deposition modules and can be configured to plate 100 flexible workpieces per hour. A common platform can span floor space less than about 250 square feet. Thus, the systems herein can provide relatively high throughput using relatively small systems and using relatively little plating solution per workpiece.

先の記載では、処理システムの特定の幾何形状や、その中で使用されるさまざまな構成要素およびプロセスについての記載などの具体的詳細が記述されている。しかし、本明細書における技法は、これらの具体的詳細から逸脱する他の実施形態において実践されてよいこと、およびそのような詳細は、説明を目的としたものであり、限定するものではないことを理解されたい。本明細書において開示した実施形態は、添付の図面を参照して記載されている。同様に、説明を目的として、具体的な数、材料、および構成が、完全な理解を可能にするために記述されている。それにもかかわらず、そのような具体的詳細を用いることなく実施形態が実践されてよい。実質的に同一の機能的構造を有する構成要素は、同様の参照符号によって表され、したがって、冗長な記載があればそれは省略される場合がある。   In the foregoing description, specific details are set forth such as the specific geometry of the processing system, as well as descriptions of various components and processes used therein. However, the techniques herein may be practiced in other embodiments that depart from these specific details, and such details are for the purpose of description and not limitation. I want you to understand. Embodiments disclosed herein are described with reference to the accompanying drawings. Similarly, for purposes of explanation, specific numbers, materials, and configurations are set forth in order to provide a thorough understanding. Nevertheless, embodiments may be practiced without such specific details. Components having substantially the same functional structure are represented by the same reference numerals, and thus redundant descriptions may be omitted.

さまざまな技法については、さまざまな実施形態の理解を助けるために、複数の別々の工程として記載されている。記載順序は、これらの工程が必ず順序に依存するということを示唆するものと解釈すべきではない。実際、これらの工程は、提示した順序で実施される必要はない。記載した工程は、記載した実施形態とは異なる順序で実施されてよい。さまざまな追加の工程が実施されてよく、かつ/または記載した工程が追加の実施形態において省略されてよい。   Various techniques are described as separate steps in order to aid in the understanding of the various embodiments. The order of description should not be construed as implying that these steps necessarily depend on the order. In fact, these steps need not be performed in the order presented. The described steps may be performed in a different order than the described embodiments. Various additional steps may be performed and / or the described steps may be omitted in additional embodiments.

本明細書では、「基板」または「ターゲット基板」とは一般に、本発明に従って処理される物体を指す。基板は、デバイス、特に半導体デバイスまたは他の電子デバイスの、任意の材料部分または構造を含んでよく、例えば、半導体ウェーハ、レチクルなどのベース基板構造、またはベース基板構造上のもしくはベース基板構造の上にある薄膜などの層とすることができる。したがって、基板は、パターン形成されているかまたはパターン形成されていない、任意の特定のベース構造、下にある層、または上にある層に限定されるのではなく、かかる任意の層またはベース構造、ならびに層および/またはベース構造の任意の組合せを含むことが企図される。本記載では、特定のタイプの基板を参照する場合があるが、これは単に例示を目的としたものである。   As used herein, "substrate" or "target substrate" generally refers to an object to be treated in accordance with the present invention. The substrate may comprise any material portion or structure of a device, in particular a semiconductor device or other electronic device, for example a semiconductor wafer, a base substrate structure such as a reticle, or on or over a base substrate structure Can be a layer such as a thin film. Thus, the substrate is not limited to any particular base structure, underlying layer, or underlying layer that is patterned or unpatterned, and any such layer or base structure, And any combination of layers and / or base structures is contemplated. Although this description may refer to a particular type of substrate, this is for illustrative purposes only.

当業者ならまた、上で説明した技法の工程に多くの変形を加えても、本発明と同じ目的を達成できることを理解するであろう。そのような変形は、本開示の範囲によって網羅されることが意図される。したがって、本発明の実施形態についての先の記載は、限定することを意図したものではない。そうではなく、本発明の実施形態に対するどんな限定も、添付の特許請求の範囲において提示される。   Those skilled in the art will also appreciate that many variations of the above described process steps can be used to achieve the same objectives as the present invention. Such variations are intended to be covered by the scope of the present disclosure. Accordingly, the foregoing description of the embodiments of the present invention is not intended to be limiting. Instead, any limitations to the embodiments of the invention are presented in the appended claims.

100 電気化学堆積システム
110 ローダモジュール
112 ロード/入力ステージ
115 プロセス経路
120 前処理モジュール
125 ワークピースホルダ
130 処理モジュール
132 処理モジュール
134 処理モジュール
136 処理モジュール
138 処理モジュール
140 後処理モジュール
150 アンローダモジュール
152 アンロード/出力ステージ
155 戻り経路
160 化学的管理システム
170 電気的管理システム
200 陰極区画
201 電界整形要素
202 流体攪拌要素
203 イオン交換膜
204 電界整形要素
205 流体攪拌要素
206 イオン交換膜
210 フレーム
215 ワークピースホルダ
220 陰極液
230 陽極液リザーバ
232 陽極液流体
240 陽極組立体
241 陽極組立体
242 マルチゾーン陽極
260 化学的管理システム
262 陽極液供給および貯蔵リザーバ
264 陽極液ポンプシステム
266 陰極液供給および貯蔵リザーバ
268 陰極液ポンプシステム
310 流体攪拌要素
315 ワークピースホルダ
320 支持構造
325 イオン交換膜
330 電界整形要素
340 陽極組立体
342 陽極
500 電気化学堆積システム
510 ローダモジュール
520 処理モジュール
525 ワークピースホルダ
530 処理モジュール
540 処理モジュール
550 アンローダモジュール
560 ワークピース移送システム
W ワークピース
100 Electrochemical Deposition System
110 loader module
112 Load / input stage
115 Process Route
120 preprocessing module
125 Workpiece holder
130 processing modules
132 processing modules
134 processing modules
136 processing modules
138 processing modules
140 post processing module
150 Unloader module
152 Unload / Output Stage
155 return route
160 Chemical Management System
170 Electrical Management System
200 cathode compartment
201 Field shaping element
202 Fluid Stirring Element
203 Ion exchange membrane
204 Field shaping element
205 Fluid Stirring Element
206 Ion exchange membrane
210 frames
215 Workpiece holder
220 catholyte
230 Anolyte Reservoir
232 Anolyte Fluid
240 anode assembly
241 anode assembly
242 multi-zone anode
260 Chemical Management System
262 Anolyte Supply and Storage Reservoir
264 Anolyte Pump System
266 Catholyte Supply and Storage Reservoir
268 Catholyte Pump System
310 Fluid Stirring Element
315 Workpiece holder
320 Support structure
325 Ion exchange membrane
330 Field shaping element
340 anode assembly
342 anode
500 Electrochemical Deposition System
510 Loader module
520 processing module
525 work piece holder
530 processing module
540 processing modules
550 Unloader Module
560 Workpiece Transfer System
W work piece

Claims (16)

共通プラットフォーム上に配置され、基板上に1種または複数種の金属を堆積させるように構成された、2機以上の電気化学堆積モジュールであって、各電気化学堆積モジュールが、
ある体積の陽極液流体を収容するように構成された陽極区画、
ある体積の陰極液流体を収容するように構成された陰極区画、
を備える、前記2機以上の電気化学堆積モジュールと、
可撓性ワークピースセットを受領するように構成された、ローディングポートと、
前記ローディングポートから可撓性ワークピースを受領し、前記可撓性ワークピースを、前記可撓性ワークピースの各反対平坦面に対してエアクッションを使用して保持しながら、ワークピースホルダ内に位置付けるように構成された、ローダモジュールであって、
前記ワークピースホルダが、第1の脚部材と第2の脚部材を離隔するヘッダ部材を有し、前記可撓性ワークピースの両反対縁部を前記第1の脚部材と前記第2の脚部材との間に、クランプ機構によって保持するように構成され、前記クランプ機構が、前記可撓性ワークピースの両反対平坦面に、前記ワークピースホルダによって保持されているときの前記可撓性ワークピースに対してエラストマーシールによって取り囲まれた電気接点を施与し、前記ホルダが、前記ワークピースの両側をめっき溶液に晒すように構成されている、前記ローダモジュールと、
可撓性ワークピースをワークピースホルダによって前記ローダモジュールから所与の電気化学堆積モジュールに搬送し、所与のワークピースを前記所与の電気化学堆積モジュール内に下降させるように構成された、搬送機構と、
前記所与の電気化学堆積モジュール内に保持されているときの前記可撓性ワークピースの各反対平坦面に、前記各反対平坦面が金属でめっきされるように、電流を印加するように構成された、電気システムと、
前記ワークピースホルダから前記可撓性ワークピースを取り外し、前記可撓性ワークピースセットを受領するように構成されたアンローディングポートに前記可撓性ワークピースを運ぶように構成された、アンローダモジュールと
を備える、電気化学堆積システム。
Two or more electrochemical deposition modules disposed on a common platform and configured to deposit one or more metals on the substrate, each electrochemical deposition module comprising
An anode compartment configured to contain a volume of anolyte fluid,
A cathode compartment configured to contain a volume of catholyte fluid,
The two or more electrochemical deposition modules comprising
A loading port configured to receive the flexible workpiece set;
A flexible workpiece is received from the loading port and held in the workpiece holder while the flexible workpiece is held using an air cushion against each opposing flat surface of the flexible workpiece. A loader module configured to position,
The workpiece holder has a header member separating the first leg member and the second leg member, and opposite edges of the flexible workpiece are the first leg member and the second leg. A member configured to be held by a clamping mechanism between the members, the flexible workpiece when the clamping mechanism is held by the workpiece holder on opposite flat sides of the flexible workpiece Said loader module applying to the pieces an electrical contact surrounded by an elastomeric seal, and wherein said holder is configured to expose both sides of said workpiece to a plating solution;
Transport configured to transport a flexible workpiece from the loader module to a given electrochemical deposition module by a workpiece holder and to lower a given workpiece into the given electrochemical deposition module Mechanism,
Configured to apply a current to each opposite flat surface of the flexible workpiece when held within the given electrochemical deposition module such that each opposite flat surface is plated with metal The electrical system,
An unloader module configured to remove the flexible workpiece from the workpiece holder and to transport the flexible workpiece to an unloading port configured to receive the flexible workpiece set An electrochemical deposition system comprising:
前記ローディングポートおよび前記アンローディングポートが、前記電気化学堆積システムの異なる位置に位置付けられる、請求項1に記載の電気化学堆積システム。   The electrochemical deposition system according to claim 1, wherein the loading port and the unloading port are located at different positions of the electrochemical deposition system. 前記搬送機構が、前記ワークピースホルダを前記アンローダモジュールから前記ローダモジュールに戻すように構成される、請求項2に記載の電気化学堆積システム。   The electrochemical deposition system of claim 2, wherein the transport mechanism is configured to return the workpiece holder from the unloader module to the loader module. 前記ローディングポートおよび前記アンローディングポートが、前記電気化学堆積システムの両反対端部に位置する、請求項2に記載の電気化学堆積システム。   The electrochemical deposition system according to claim 2, wherein the loading port and the unloading port are located at opposite ends of the electrochemical deposition system. 1機または複数機の電気化学堆積モジュールに結合され、前記1種または複数種の金属を堆積させるために前記1機または複数機の電気化学堆積モジュールのうちの少なくとも1つに1種または複数種の金属成分を供給するように構成された、化学的管理システムを含む、請求項1に記載の電気化学堆積システム。   Coupled to one or more electrochemical deposition modules, one or more of at least one of the one or more electrochemical deposition modules to deposit the one or more metals The electrochemical deposition system according to claim 1, comprising a chemical management system configured to supply the metal component of 前記化学的管理システムが、金属粉体を金属供給システムに運ぶためのらせんコンベヤを含む、請求項5に記載の電気化学堆積システム。   6. The electrochemical deposition system of claim 5, wherein the chemical management system comprises a helical conveyor for transporting metal powder to a metal supply system. 前記陽極区画を前記陰極区画から分離する膜
をさらに備える、請求項1に記載の電気化学堆積システム。
The electrochemical deposition system of claim 1, further comprising a membrane that separates the anode compartment from the cathode compartment.
前記各電気化学堆積モジュールが、前記可撓性ワークピースの両反対面のところに、前記めっき溶液を攪拌するように構成された攪拌部材を含む、請求項1に記載の電気化学堆積システム。   The electrochemical deposition system of claim 1, wherein each of the electrochemical deposition modules includes a stirring member configured to stir the plating solution on opposite sides of the flexible workpiece. 前記可撓性ワークピースが前記所与の電気化学堆積モジュール内に位置付けられると、前記可撓性ワークピースの各反対平坦面が陽極に面し、前記各可撓性ワークピースが、金属で充填すべき貫通ホールを画定する、請求項1に記載の電気化学堆積システム。   When the flexible workpieces are positioned within the given electrochemical deposition module, each opposing flat surface of the flexible workpieces faces the anode, and each flexible workpiece is filled with metal The electrochemical deposition system of claim 1, defining a through hole to be formed. 各電気化学堆積モジュールが、30リットル未満の前記めっき溶液を保持するように構成される、請求項1に記載の電気化学堆積システム。   The electrochemical deposition system of claim 1, wherein each electrochemical deposition module is configured to hold less than 30 liters of the plating solution. 前記クランプ機構が、前記可撓性ワークピースの両反対平坦面上にクランプ力を与える弾性部材を含む、請求項1に記載の電気化学堆積システム。   The electrochemical deposition system of claim 1, wherein the clamping mechanism comprises an elastic member that provides a clamping force on opposite flat surfaces of the flexible workpiece. 膨らまされると前記クランプ機構を開くように構成された空気ブラダを含む、請求項11に記載の電気化学堆積システム。   The electrochemical deposition system of claim 11, comprising an air bladder configured to open the clamping mechanism when inflated. 前記共通プラットフォームが、16機未満の前記電気化学堆積モジュールを含み、1時間当たり100枚の可撓性ワークピースをめっきするように構成される、請求項1に記載の電気化学堆積システム。   The electrochemical deposition system of claim 1, wherein the common platform includes less than 16 machines of the electrochemical deposition module and is configured to plate 100 flexible workpieces per hour. 前記共通プラットフォームが、250平方フィート未満の床面積に及ぶ、請求項13に記載の電気化学堆積システム。   The electrochemical deposition system of claim 13, wherein the common platform spans a floor area of less than 250 square feet. 共通プラットフォーム上に配置され、基板上に1種または複数種の金属を堆積させるように構成された、2機以上の電気化学堆積モジュールであって、各電気化学堆積モジュールが、
ある体積のめっき溶液を収容するように構成されためっき溶液区画
を備える、前記2機以上の電気化学堆積モジュールと、
ワークピースセットを受領するように構成された、ローディングポートと、
前記ローディングポートからワークピースを受領し、前記ワークピースを、前記ワークピースの各反対平坦面に対してエアクッションを使用して保持しながら、ワークピースホルダ内に位置付けるように構成された、ローダモジュールであって、
前記ワークピースホルダが、第1の脚部材と第2の脚部材を離隔するヘッダ部材を有し、前記ワークピースの両反対縁部を前記第1の脚部材と前記第2の脚部材との間に、クランプ機構によって保持するように構成され、前記クランプ機構が、前記ワークピースの両反対平坦面に、前記ワークピースホルダによって保持されているときの前記ワークピースに対してエラストマーシールによって取り囲まれた電気接点を施与し、前記ホルダが、前記ワークピースの両側を前記めっき溶液に晒すように構成されている、前記ローダモジュールと、
ワークピースをワークピースホルダによって前記ローダモジュールから所与の電気化学堆積モジュールに搬送し、所与のワークピースを前記所与の電気化学堆積モジュール内に下降させるように構成された、搬送機構と、
前記所与の電気化学堆積モジュール内に保持されているときの前記ワークピースの各反対平坦面に、前記各反対平坦面が金属でめっきされるかまたは一方の反対平坦面が金属でめっきされるように、電流を印加するように構成された、電気システムと、
前記ワークピースホルダから前記ワークピースを取り外し、前記ワークピースセットを受領するように構成されたアンローディングポートに前記ワークピースを運ぶように構成された、アンローダモジュールと
を備える、電気化学堆積システム。
Two or more electrochemical deposition modules disposed on a common platform and configured to deposit one or more metals on the substrate, each electrochemical deposition module comprising
The two or more electrochemical deposition modules comprising a plating solution compartment configured to contain a volume of plating solution;
A loading port configured to receive a workpiece set;
A loader module configured to receive a workpiece from the loading port and position the workpiece in a workpiece holder while holding the workpiece against each opposite flat surface of the workpiece using an air cushion And
The workpiece holder has a header member separating the first leg member and the second leg member, and opposite edges of the workpiece are formed by the first leg member and the second leg member. In between, adapted to be held by a clamping mechanism, said clamping mechanism being surrounded on both opposite flat sides of said workpiece by an elastomeric seal against said workpiece when held by said workpiece holder Applying the electrical contacts, and the holder is configured to expose both sides of the workpiece to the plating solution;
A transport mechanism configured to transport workpieces from the loader module to a given electrochemical deposition module by a workpiece holder and to lower a given workpiece into the given electrochemical deposition module;
Each opposite flat surface is plated with metal or one opposite flat surface is plated with metal on each opposite flat surface of the workpiece when held in the given electrochemical deposition module Electrical system, configured to apply a current, and
An electrochemical deposition system comprising: an unloader module configured to remove the workpiece from the workpiece holder and to carry the workpiece to an unloading port configured to receive the set of workpieces.
陽極および前記ワークピースが、同一めっき溶液と接触する、請求項15に記載の電気化学堆積システム。   16. The electrochemical deposition system of claim 15, wherein the anode and the workpiece contact the same plating solution.
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