JP2023524488A - 薄型基板ハンドリングにおける亀裂防止のための組合せ型コンタクトフィンガ - Google Patents

Abstract

【解決手段】基板めっきシステムにおいて基板への接続を提供するコンタクトは、弓形状を有する本体を含む。本体の弓形状は、基板めっきシステムのリップシールおよびカップ状に配置された基板の少なくとも一部の形状と適合するように構成される。複数の第１のコンタクトフィンガは、本体から第１の距離伸びている。複数の第２のコンタクトフィンガは、本体から第２の距離伸びている。第１の距離は、第２の距離より大きい。【選択図】図５Ｃ

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０２０年４月３０日に出願された、米国仮特許出願第６３／０１８，０３９号の利益を主張する。上記の出願は、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、電気めっきシステムに関し、より詳しくは、電気めっきシステムのための組合せ型コンタクトフィンガに関する。

ここで提供される背景の説明は、本開示の内容を概ね提示することを目的とする。この背景技術のセクションで説明される範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、ならびに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない説明の態様は、明示または暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。

いくつかの応用分野では、下流の処理の前に、研削砥石を用いて、半導体ウェハなどの基板を所望の厚さまで薄くする。研削、その後に続くハンドリングおよび／または下流の処理において、基板を十分に支持できないほど、基板を薄くする場合もある。この場合、基板を、支持構造体として機能するキャリア基板に接合し、その後、処理が完了したときにキャリア基板から取り外す。キャリア基板によるさらなる支持があっても、下流の処理において、基板は亀裂およびチッピングを生じやすい。

基板めっきシステムにおいて基板への接続を提供するためのコンタクトは、弓形状を有する本体を含む。本体の弓形状は、基板めっきシステムのリップシールおよびカップの上に配置された基板の少なくとも一部の形状に適合するように構成される。複数の第１のコンタクトフィンガは、本体から第１の距離伸びている。複数の第２のコンタクトフィンガは、本体から第２の距離伸びている。第１の距離は、第２の距離よりも大きい。

他の特徴では、複数の第１のコンタクトフィンガは、めっき処理の間、キャリア基板に接合された基板の上に配置されたシード層に接触するように構成されている。複数の第２のコンタクトフィンガは、めっき処理の間、基板の径方向外縁部から外側の位置で、キャリア基板と接触するように構成されている。複数の第１のコンタクトフィンガのうちの１つが、複数の第２のコンタクトフィンガのうちの１つと交互になっている。複数の第１のコンタクトフィンガのうちＰ個が互いに直接隣接して配置され、複数の第２のコンタクトフィンガのうちＱ個が互いに直接隣接して配置されている。ＰとＱは、１以上の整数である。ＰとＱは、１以上２０未満である。Ｐは、Ｑより大きい。Ｑは、Ｐより大きい。

他の特徴では、複数の第３のコンタクトフィンガは、第１の距離および第２の距離とは異なる第３の距離伸びている。複数の「Ｕ」字型の切り欠き部が、複数の第１のコンタクトフィンガと複数の第２のコンタクトフィンガの間に配置される。複数の第１のコンタクトフィンガが、その径方向外側の端部で連結している。

他の特徴では、複数の第１のコンタクトフィンガのうちの少なくとも１つの径方向内側の端部が、「Ｖ」字型の外形を有する。第１の距離が０．６ｍｍ～４．２ｍｍの範囲であり、第２の距離が０．２ｍｍ～１．０ｍｍの範囲である。第１のコンタクトフィンガは０．００１インチ～０．００４５インチの範囲の厚さを有し、第２のコンタクトフィンガが０．００３５インチ～０．００７インチの範囲の厚さを有する。コンタクトの本体は、環状である。

他の特徴では、コンタクトはＮ個の本体を含み、Ｎ個はそれぞれ３６０°／Ｎにわたり、Ｎ個はリップシールの外周の周囲に連続して配置されている。めっきシステムは、コンタクト、カップ、およびカップの上に配置されたリップシールを含む。コンタクトは、めっき処理の間、リップシールと基板の間に配置される。

カップのリップシールの上に載置されるように構成されたコンタクトは、第１の本体から第１の距離伸びている複数の第１のコンタクトフィンガと、選択された複数の第１のコンタクトフィンガの間に配置された複数の第１の空間とを含む、弓形状を有する第１の本体を含む。第２の本体は弓形状を有し、第２の本体から第２の距離伸びている複数の第２のコンタクトフィンガと、選択された複数の第１のコンタクトフィンガの間に配置された複数の第２の空間とを含む。第２の距離は、第１の距離よりも大きい。第１の本体と第２の本体が、複数の第２の空間に整列した複数の第１のコンタクトフィンガと、複数の第１の空間に整列した複数の第２のコンタクトフィンガと重なるように構成されている。

他の特徴では、複数の第２のコンタクトフィンガは、キャリア基板に接合された基板のシード層に接触するように構成される。複数の第１のコンタクトフィンガは、基板から径方向外側で、キャリア基板に接触するように構成される。複数の第１のコンタクトフィンガは、基板の径方向外縁部から外側で、シード層に接触するように構成される。

めっきシステムは、コンタクト、カップ、およびカップの上に配置されたリップシールを含む。

基板めっきシステムにおいて基板への電気接続を提供するためのコンタクトは、第１の本体および第２の本体を含む。第１の本体は弓形状を有し、第１の本体から第１の距離伸びているＮ個の第１のコンタクトフィンガを含んでおり、Ｎは１より大きい整数である。第２の本体は弓形状を有し、第２の本体から第２の距離伸びているＭ個の第２のコンタクトフィンガを含んでおり、Ｍは１より大きい整数である。Ｎ：Ｍの比は１：Ｐであり、Ｐは正数である。第２の距離は、第１の距離よりも大きい。Ｎ個の第１のコンタクトフィンガおよびＭ個の第２のコンタクトフィンガは、同じ幅を有する。第１の本体および第２の本体は重なるように構成されており、Ｎ個の第１のコンタクトフィンガは、少なくとも複数のＭ個の第２のコンタクトフィンガと整列し、その上部に積層されている。

別の特徴では、Ｐ＝１、Ｐ＝２、またはＰ＝３である。

別の特徴では、Ｍ個の第２のコンタクトフィンガは、キャリア基板に接合された基板のシード層に接触するように構成される。

別の特徴では、Ｎ個の第１のコンタクトフィンガは、基板から径方向外側で、キャリア基板に接触するように構成される。

別の特徴では、Ｎ個の第１のコンタクトフィンガは、基板の径方向外縁部から外側で、シード層に接触するように構成される。

本開示のさらなる適用範囲は、詳細な説明、特許請求の範囲、および図面から明らかになるであろう。詳細な説明と具体例は、例示の目的のみであり、本開示の範囲を限定することは意図していない。

本開示は、以下の詳細な説明および添付の図面から、より完全に理解されるだろう。

図１Ａは、基板をキャリア基板に取り付ける方法を示す図である。 図１Ｂは、基板をキャリア基板に取り付ける方法を示す図である。 図１Ｃは、基板をキャリア基板に取り付ける方法を示す図である。 図１Ｄは、基板をキャリア基板に取り付ける方法を示す図である。 図１Ｅは、基板をキャリア基板に取り付ける方法を示す図である。 図１Ｆは、基板をキャリア基板に取り付ける方法を示す図である。

図２Ａは、基板をキャリア基板に取り付けるときに生じ得る問題を示す図である。 図２Ｂは、基板をキャリア基板に取り付けるときに生じ得る問題を示す図である。 図２Ｃは、基板をキャリア基板に取り付けるときに生じ得る問題を示す図である。 図２Ｄは、基板をキャリア基板に取り付けるときに生じ得る問題を示す図である。

図３は、基板のめっき処理の間に使用される、基板ホルダの側面断面図である。

図４Ａは、めっき処理の間のコンタクトフィンガを示す拡大図である。 図４Ｂは、めっき処理の間のコンタクトフィンガを示す拡大図である。

図５Ａは、弓状本体含むコンタクトを示す平面図である。 図５Ｂは、コンタクトフィンガを含むコンタクトを示す平面図である。

図５Ｃは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含むコンタクトの一例を示す平面図である。

図５Ｄは、基板と接触している組合せ型コンタクトフィンガを示す側面図である。

図６Ａは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含むコンタクトの別の例を示す平面図である。 図６Ｂは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含むコンタクトの別の例を示す平面図である。 図６Ｃは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含むコンタクトの別の例を示す平面図である。 図６Ｄは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含むコンタクトの別の例を示す平面図である。 図６Ｅは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含むコンタクトの別の例を示す平面図である。

図７Ａは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含む、重畳型コンタクトの別の例を示す平面図である。 図７Ｂは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含む、重畳型コンタクトの別の例を示す平面図である。 図７Ｃは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含む、重畳型コンタクトの別の例を示す平面図である。

図７Ｄは、基板と接触した組合せ型コンタクトフィンガを含む重畳型コンタクトを示す側面図である。

図８Ａは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガの外形のバリエーションを示す側面図である。 図８Ｂは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガの外形のバリエーションを示す側面図である。 図８Ｃは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガの外形のバリエーションを示す側面図である。 図８Ｄは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガの外形のバリエーションを示す側面図である。

図９Ａは、組合せ型コンタクトフィンガの幅のバリエーションを示す図である。 図９Ｂは、組合せ型コンタクトフィンガの幅のバリエーションを示す図である。 図９Ｃは、組合せ型コンタクトフィンガの幅のバリエーションを示す図である。

図１０Ａは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガの径方向内側の端部に「Ｖ」字型の端部外形を有するコンタクトフィンガを示す図である。 図１０Ｂは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガの径方向内側の端部に「Ｖ」字型の端部外形を有するコンタクトフィンガを示す図である。

図１１Ａは、異なる組合せ型コンタクトフィンガの外形の、基板表面に対するばね力への影響を示す側面図である。 図１１Ｂは、異なる組合せ型コンタクトフィンガの外形の、基板表面に対するばね力への影響を示す側面図である。 図１１Ｃは、異なる組合せ型コンタクトフィンガの外形の、基板表面に対するばね力への影響を示す側面図である。

図１２Ａは、本開示に係る異なるタイプのコンタクトを示す図である。 図１２Ｂは、本開示に係る異なるタイプのコンタクトを示す図である。 図１２Ｃは、本開示に係る異なるタイプのコンタクトを示す図である。

図１３Ａは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含む、重畳型コンタクトの別の例を示す平面図である。 図１３Ｂは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含む、重畳型コンタクトの別の例を示す平面図である。 図１３Ｃは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含む、重畳型コンタクトの別の例を示す平面図である。

図１４Ａは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含む、重畳型コンタクトの別の例を示す平面図である。 図１４Ｂは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含む、重畳型コンタクトの別の例を示す平面図である。 図１４Ｃは、本開示に係る組合せ型コンタクトフィンガを含む、重畳型コンタクトの別の例を示す平面図である。

図１５は、基板と接触した積層型コンタクトフィンガを含む図１３Ａ～１４Ｃの重畳型コンタクトの側面図である。

図面の中で、同様のおよび／または同一の要素を識別するために、参照番号を再使用する場合がある。

本開示は、めっきなどの基板処理の間に使用されるコンタクトに関する。本開示に係るコンタクトは、組合せ型コンタクトフィンガを含む。組合せ型コンタクトフィンガの第１の群は、キャリア基板に接合された基板の径方向外縁部に接触するように設計される。コンタクトフィンガの第１の群は、めっき処理の間、基板上のシード層への電気接続を提供する。組合せ型コンタクトフィンガの第２の群は、基板の径方向外側で、キャリア基板に接触するように設計される。コンタクトフィンガの第２の群は、リップシールによって基板に形成されたシールを破るのを助ける。

ここで図１Ａ～１Ｆを参照すると、活性Ｓｉウェハなどの基板１４を、キャリア基板１０に取り付ける方法が示されている。図１Ａでは、キャリア基板１０の一方の面の第１の面に、接着層１２を塗布する。図１Ｂでは、基板１４の第１の面を、接着層１２と接触させて配置する。図１Ｃでは、基板１４の第２の面を研削砥石によって研磨し、基板１８の厚さを所望の厚さに減少する。

図１Ｄでは、研磨の間およびその後に、薄くなった基板１８をキャリア基板１０によって支持し、ハンドリングまたは他の下流の処理の間の損傷を防止する。図１Ｅでは、ハンドリングならびに／または、堆積、エッチング、パターン形成、めっきおよび／もしくは他の基板処理を（通常は研磨されなかった基板の側面で）行う。図１Ｅでは、基板１８を最終的にキャリア基板１０から分離させ、薄くされ、処理された基板を製造する。

ここで図２Ａ～２Ｄを参照すると、基板１４をキャリア基板に取り付ける際に、いくつかの問題が生じ得る。図２Ａの例では、接合基板アセンブリ２００は、キャリア基板１０ならびに、接着層１２、基板２１０、およびシード層２１４を含む他の層２０４を含む。いくつかの例では、シード層２１４は銅（Ｃｕ）シード層である。いくつかの例では、キャリア基板１０はガラスまたはケイ素でできており、４００～７００μｍの範囲の厚さを有するが、他の厚さも使用可能である。いくつかの例では、研磨後の基板１８の厚さは、１０～１５０μｍの範囲であるが、他の厚さも使用可能である。

図２Ｂでは、２３０に示されるように、シード層２１４はキャリア基板の一部を覆っていてもよい。図２Ｃでは、接着層１２は基板２１０の下全体に伸びていない場合もあり、それによって基板に亀裂やひび割れが生じやすくなる可能性がある。図２Ｄでは、２５０に示されるように、接着層１２が基板２１０を超えて伸びている場合もある。

ここで図３を参照すると、めっきアセンブリ３００はカップ３１２とコーン３１４を含む。特定のアセンブリが考察のために例示されているが、他のタイプのアセンブリ、ハンドリング装置、または処理装置も使用可能である。カップ３１２は、天板３１０および支柱３１６により支持されている。通常、接合された基板３２０がカップ３１２の上に載置され、カップ３１２は基板を支持する。カップ３１２は開口部を含み、開口部を通してめっきセルからの電解液が、基板３２０に接触する。基板３２０は、めっき処理が行われるフロント／作業側３２２を有する。基板３２０の外周部は、カップ３１２のリップシール３３０上に載置される。スピンドル３３４は、コーン３１４をコーンシール３３６に対して押圧させ、基板３２０を固定して、基板３２０をリップシール３３０に対してシールさせる。コンタクトフィンガを含むコンタクトリング３５０を、リップシール３３０の上向き面と基板３２０の下向き面との間に配置する。コンタクトリング３５０は、めっき処理の間、基板３２０への電気接続を提供する。

ここで図４Ａおよび４Ｂを参照すると、めっきまたは他の基板処理の間の、コンタクトのコンタクトフィンガが示される。図４Ａでは、コンタクトフィンガ４１４が、カップ（図示せず）によって支持されたリップシール４１２上に載置される。コンタクトフィンガ４１４の径方向内側端部４１６は、接合基板４１８がリップシール４１２に対して押圧される際に、ばねとして機能する。図４Ｂでは、コンタクトフィンガ４１４の径方向内側端部４１６からの基板２１０に対する圧力により、基板２１０に亀裂、および／または２０４－１に示されるように、１つまたは複数の層のひび割れが生じる可能性がある。

コンタクトフィンガは、電源から基板への電気接続部としての役割を果たす。いくつかのコンタクトフィンガは、基板２１０上のシード層２１４と良好な電気的接触を形成する必要がある。一般に、より長く、より平坦なコンタクトフィンガにより、より良好な電気的接触が可能である。コンタクトは副次的な目的として、めっき処理後の基板に持ち上げる力を提供することにより、リップシール４１４に対する吸着から基板を解放する役割を果たす。より強いばね力を有する急角度のコンタクトは、より良好な持ち上げる力を提供することができ、より平坦なコンタクトでは、リップシール４１２に、より貼り付きやすい。コンタクトフィンガ（特に、強力な持ち上げる力を提供するもの）は、活性Ｓｉウェハなどの薄型基板へのウェハの亀裂／チッピングの重要な要因である。

本明細書に記載されたシステムおよび方法は、基板上のシード層と良好な電気的接触を形成し、めっき処理後にウェハがリップシールに貼り付くことを防ぐために、強力な持ち上げる力を提供し、また基板に亀裂や割れが生じないようにするための、コンタクトの設計を提供するものである。本開示は、前述の問題に対処する、組合せ型コンタクトフィンガおよび／または他の特徴を含むコンタクトに関する。いくつかの例では、組合せ型コンタクトフィンガは、１つの基板に接触するために使用される２つまたはそれ以上のタイプのコンタクトフィンガを含む。

ここで図５Ａおよび５Ｂを参照すると、複数のコンタクトフィンガを含むコンタクト５００が示される。図５Ａでは、コンタクト５００は、外側部分５１０と、外側部分５１０から径方向内側に伸びる内側部分５１４を有する。内側部分５１４は、径方向内側に突出するコンタクトフィンガを含む（図５Ｂ、５Ｃ、および６Ａ～６Ｅに例を示す）。コンタクト５００の内側部分５１４はコンタクトフィンガを含むが、コンタクトフィンガを外側部分５１０に配置してもよい。図５Ｂでは、コンタクトフィンガ５３０は、径方向内側に同じ距離伸びている。

図５Ｃおよび５Ｄでは、コンタクトフィンガが異なる長さを有し、組み合わせられている。第１のコンタクトフィンガ５４０は、第２のコンタクトフィンガ５５０よりも長く内側に伸びている。いくつかの例では、第１のコンタクトフィンガ５４０と第２のコンタクトフィンガ５５０が交互になっている。しかし、異なるパターンも使用できる。例えば、Ｆ個の第１のコンタクトフィンガ５４０をＧ個の第２のコンタクトフィンガの間に配置してもよく、ＦおよびＧは１以上の整数である。

この組合せ型コンタクトフィンガの配置は、いくつかの利点を有する。第２のコンタクトフィンガ５５０は、通常は基板とではなく、キャリア基板との物理的な接触をつくり、それにより亀裂／チッピングのリスクを最小限にする。第２のコンタクトフィンガ５５０は、持ち上げる力を提供することにより、基板がリップシールに貼り付くのを防止する。

いくつかの例では、第２のコンタクトフィンガ５５０は、０．２ｍｍ～１．０ｍｍの範囲（例えば０．４ｍｍ）の長さを有する。いくつかの例では、第２のコンタクトフィンガ５５０は、第１のコンタクトフィンガ５４０よりも急峻な角度を有する。いくつかの例では、基板に最も近い第２のコンタクトフィンガ５５０の第２の屈曲部の角度は４５°～１３５°の範囲（例えば、１０５°）である。

いくつかの例では、第２のコンタクトフィンガ５５０は、第１のコンタクトフィンガ５４０よりも硬い。例えば、第２のコンタクトフィンガ５５０は、０．００３５インチ～０．００７インチの範囲（例えば、０．００４インチ）の厚さを有する材料を使用してもよい。いくつかの例では、第２のコンタクトフィンガ５５０は、図２Ｂに示したように、シード層が基板を越えて伸びる場合は、シード層と電気的接触を形成してもよい。

第１のコンタクトフィンガ５４０は、基板と電気的接触を形成する。特徴としては、長いほど、電気的接触が良好になる。いくつかの例では、長さは０．６ｍｍ～４．２ｍｍの範囲（例えば、１．３ｍｍ）である。いくつかの例では、第１のコンタクトフィンガ５４０の第２の屈曲部は、４５°～１３５°の範囲（例えば、１１５°）のより浅い角度を有する。いくつかの例では、第１のコンタクトフィンガ５４０は、第２のコンタクトフィンガ５５０よりも薄い材料で作られている。いくつかの例では、第１のコンタクトフィンガ５４０の厚さは、薄型ウェハの亀裂およびチッピングを低減するため、０．００１インチ～０．００４５インチの範囲（例えば、０．００２インチ）である。

いくつかの例では、第１のコンタクトフィンガ５４０および第２のコンタクトフィンガ５５０は、導電性材料で作られている。例えば、導電性材料としては、ステンレス鋼（ＳＳ）、白金被覆ＳＳ、Ｐａｌｉｎｅｙ（商標）７、ベリリウム銅、および／または他の合金もしくは金属が挙げられる。

本明細書に記載の組合せ型コンタクトフィンガは、図５Ｄに示すように、（より長いコンタクトフィンガを使用して）より浅く、より穏やかな電気的接触を可能にして亀裂のリスクを最小限にすると同時に、（より短いコンタクトフィンガを使用して）貼り付くリスクも低減する。

ここで図６Ａ～６Ｅを参照すると、組合せ型コンタクトフィンガを含むコンタクトの他の例が示される。図６Ａでは、コンタクト６００が、外側部分６０６、およびそれぞれ漸増する長さを有するコンタクトフィンガ６１０、６１４、６２０を含む内側部分６０２を含んで示されている。コンタクト５００は、交互の２つのタイプのコンタクトの代わりに、３つまたはそれ以上の径方向の長さ、周方向の幅、材料の厚さ、および／または材料の種類を含む。

図６Ｂ、６Ｄ、および６Ｅでは、コンタクトリング部６３０が、外側部分６０６、および同じ第１の長さを有し、互いに隣接して配置されるＰ個の群のコンタクトフィンガ６３４を含む内側部分６０８を含んで、示されている。コンタクトリング部分６３０は、同じ第２の長さを有し、互いに隣接して配置されるＱ個の群のコンタクトフィンガ６３８を含み、第１の長さは第２の長さよりも短い。Ｐ個の群のコンタクトフィンガ６３４は、Ｑ個の群のコンタクトフィンガ６３８に隣接して配置される。ＰおよびＱは１以上の整数であり、少なくとも１つのＰまたはＱは１以上である。いくつかの例では、ＰおよびＱは３０、２０、１０、８、６、または４以下である。いくつかの例では、ＰとＱは等しい。図６Ｂでは、コンタクトリング部分６３０においてＰ＝Ｑ＝６である。図６Ｄでは、コンタクトリングフィンガ６７０において、Ｐ＝１およびＱ＝２である。図６Ｅでは、コンタクトリングフィンガ６８０において、Ｐ＝１およびＱ＝３である。特定の例が示されているが、他の組合せも企図される。

図６Ｃでは、コンタクトリング部分６４０が、第１のコンタクトフィンガ６５０および第２のコンタクトフィンガ６５４を画定する「Ｕ」字型の切り欠き部６５２を含む。２つまたはそれ以上の第２のコンタクトフィンガ６５４が連結され、第１のコンタクトフィンガ６５０よりもさらに伸びている。いくつかの例では、２つ、３つ、４つまたはそれ以上の第２のコンタクトフィンガ６５４が結合して、周方向により長いコンタクトを形成し、それによりシード層上の接触領域を最大限にする。いくつかの例では、さらなる切り欠き部（図示せず）を、選択した第２のコンタクトフィンガ６５４の間に作成して、第２のコンタクトフィンガ６５４を、所望の数の連結された第２のコンタクトフィンガ６５４に区切ってもよい。他の例では、すべての第２のコンタクトフィンガ６５４が結合したままである。このデザインは、薄型のシード層および／またはわずかに分散されたシード層に対して有益であり得る。

ここで図７Ａ～７Ｄを参照すると、組合せ型コンタクトフィンガを含む、重畳型コンタクトが示される。図７Ａでは、第１のコンタクト７１０が、外側部分７１２および内側部分７１４を含む。は内側に伸びており、空間７１８によって区切られている。第２のコンタクト７２０は、外側部分７１２および内側部分７１４を含む。コンタクトフィンガ７２４は径方向内側に伸びており、空間７２８によって区切られている。図７Ｃに見られるように、コンタクト７１０は第２のコンタクト７２０に重なるように配置され、コンタクトフィンガ７１６は空間７２８に整列し、コンタクトフィンガ７２４は空間７１８に整列している。重畳型コンタクトは、カップ中に組み込まれるとき、互いの上に重ねられ固定された、独立部品のままであってもよい。あるいは、重畳型の部品は、スポット溶接、接着、または他の手段を用いて恒久的に互いに付着させてもよい。

図７Ｄでは、コンタクトフィンガ７２４はシード層への電気的な接触を提供し、コンタクトフィンガ７１６はキャリア基板と接触して、めっき処理後にシールを破るのを助ける。図７Ａ～７Ｃは、第１のコンタクト７１０のコンタクトフィンガ７１６のうちの１つが、第２のコンタクト７２０のそれぞれのコンタクトフィンガ７２４の間にあることを示す。他のパターンとして挙げられるのは、第１のコンタクトリングのＣ個のコンタクトフィンガの群が、互いに直接隣接して配置され、他の群により空間で区切られ、第２のコンタクトリングのＤ個のコンタクトフィンガの群が、互いに直接隣接して配置され、空間で区切られるもので、CおよびDは、１より大きい整数である。いくつかの例では、C=Dである。他の例では、C＜＞Dであり、幅は可変である。例えば、Ｃ＝２およびＤ＝１であり、Ｄ個のコンタクトフィンガの幅がＣ個のコンタクトフィンガの２倍である。

ここで図８Ａ～８Ｄを参照すると、組合せ型コンタクトフィンガの形状のバリエーションが示されている。図８Ａでは、コンタクトフィンガ８１０は、下方向の第１の屈曲部８１２、上方向の第２の屈曲部８１４、および径方向の内端部８１６を含む。図８Ｂでは、コンタクトフィンガ８２０は、下方向の第１の屈曲部８２２、上方向の第２の屈曲部８２４、および径方向の内端部８２６を含む。コンタクトフィンガ８２０の端部は、（図８Ａと比較して）より丸みを帯びており、基板への食い込みによる基板への損傷、および／またはその後に続く亀裂を低減する。

図８Ｃでは、コンタクトフィンガ８３０は、下方向の第１の屈曲部８３２、上方向の第２の屈曲部８３４、下方向の第３の屈曲部８３５、および径方向の内端部８１６を含む。第３の屈曲部８３５は、同様に基板への食い込みによる基板への損傷、および／またはその後に続く亀裂を低減する、滑らかな接触面を提供する。図８Ｄでは、コンタクトフィンガ８４０は、下方向の第１の屈曲部８４２、上方向の第２の屈曲部８４４、および径方向の内端部８１６を含む。屈曲部の角度を変えることによって（特に第１の屈曲部８４２）、コンタクトフィンガの負荷および基板への圧力を変化させる。

ここで図９Ａ～９Ｃを参照すると、組合せ型コンタクトフィンガの周方向の幅を変えて、コンタクトフィンガの負荷を調整できる。標準的な周方向の幅と比較して、周方向の幅がより大きくなると、負荷がより大きくなるが、より幅が小さいと、負荷がより小さくなる（同じ材料および厚さを想定した場合）。

ここで図１０Ａおよび１０Ｂを参照すると、コンタクトフィンガの径方向の内端部の形状を変化できる。コンタクトフィンガ１０２０は、第１の屈曲部１０２２、第２の屈曲部１０２４、および径方向の内端部１０２６を含む。径方向の内端部１０２６は、「Ｖ」字型の形状を有する。「Ｖ」字型の外形の屈曲部により、基板への接触圧が増加する。

ここで図１１Ａ～１１Ｃを参照すると、異なる組合せ型コンタクトフィンガの形状による影響および基板表面にかかる力が示されている。コンタクトフィンガの第２の屈曲部の位置および角度が、接触力への大きな影響を有し得る。図１１Ａでは、カップ１１１０は底面１１１２およびリップシール１１１４を含む。コンタクトフィンガ１１２０はリップシール１１１４上に支持され、第１の屈曲部１１２２、第２の屈曲部１１２４、および径方向の内端部１１２６を含む。見られるように、コンタクトフィンガ１１２０は、コンタクトフィンガ１１２０の第２の屈曲部１１２４から径方向の内端部１１２６の有効長Ｌ₁を有するばねとして機能する。

図１１Ｂでは、コンタクトフィンガ１１４０はリップシール１１１４上に支持され、第１の屈曲部１１４２、第２の屈曲部１１４４、および径方向の内端部１１４６を含む。見られるように、コンタクトフィンガ１１４０は、コンタクトフィンガ１１４０の第２の屈曲部１１４４から径方向の内端部１１４６の有効長Ｌ₂を有するばねとして作用する。見られるように、ばねの有効長は、基板への衝撃力を変化させる。より具体的には、コンタクトフィンガの第２の屈曲部の位置および角度は、接触力を変化させる。

図１１Ｃでは、コンタクトフィンガ１１５０は、カップ１１５４のリップシール１１５２上に支持される。コンタクトフィンガ１１５０は、第１の屈曲部１１５２、第２の屈曲部１１５４、および径方向の内端部１１５６を含む。コンタクトフィンガ１１５０が基板と電気的な接触を形成するとき、より平坦なコンタクト／第２の屈曲部１１５４のより浅い角度により、基板にかかる力が低減され、亀裂が生じる可能性を最小限にする。より平坦なコンタクトは、ウェハを固定するために必要な圧力が少なくなり、それによってウェハがリップシールに貼り付く傾向を低減する。

ここで図１２Ａ～１２Ｃを参照すると、コンタクトの本体は、連続した環状リング、または組み合わせて環状リングを形成する、弓状部分の群であってもよい。他の例では、コンタクトリングは、それぞれ３６０°／ＡにわたるＡ個の部分に区分されてもよく、Ａは１以上の整数である。図１２Ｂでは、Ａ＝２であり、コンタクトリング部分は１８０°にわたる。図１２Ｃでは、Ａ＝４であり、コンタクトリング部分は９０°にわたる。他の例では、Ａ＝３でコンタクトリング部分は１２０°にわたり、Ａ＝５でコンタクトリング部分は７２°にわたる、などである。

ここで図１３Ａ～１４Ｃを参照すると、積層型コンタクトフィンガを含むコンタクトのさらなる構成が示される。図１３Ａ～１３Ｃでは、より短いコンタクトフィンガ７１６は、より長いコンタクトフィンガ５３０よりも数が少なく、一部のより長いコンタクトフィンガ５３０のみと整列し、またその上部に積層されている。図１４Ａ～１４Ｃでは、より短いコンタクトフィンガ７１６は、より長いコンタクトフィンガ５３０と数が等しく、より長いコンタクトフィンガ５３０と整列し、またその上部に積層されている。

図１３Ａ～１３Ｃにおいて、図１３Ａは図７Ａと同様であり、図１３Ｂは図５Ｂと同様である。図１３Ａでは、第１のコンタクト７１０は、外側部分７１２および内側部分７１４を含む。コンタクトフィンガ７１６は内側に伸びており、空間７１８によって区切られている。図１３Ｂでは、第２のコンタクト５００は、外側部分５１０と、外側部分５１０から径方向内側に伸びている内側部分５１４を含む。内側部分５１４は、径方向内側に突出しているコンタクトフィンガ５３０を含む。第２のコンタクト５００の内側部分５１４はコンタクトフィンガ５３０を含むが、コンタクトフィンガ５３０を外側部分５１０に配置してもよい。コンタクトフィンガ７１６は、コンタクトフィンガ５３０よりも長さが短い。コンタクトフィンガ７１６と５３０は、同じ幅を有する。コンタクトフィンガ７１６の数は、コンタクトフィンガ５３０の数よりも少ない。例えば、コンタクトフィンガ７１６の数とコンタクトフィンガ５３０の数の比は、１：２、１：３などであってもよい。

図１３Ｃでは、コンタクトフィンガ７１６と５３０の間の比１：Ｎに応じて（Ｎは１より大きい整数である）、より短いコンタクトフィンガ７１６が、より長いコンタクトフィンガ５３０の一部のみと整列し、またその上部に積層されている。第１のコンタクト７１０が第２のコンタクト５００の上に重なる形で配置されており、コンタクトフィンガ７１６が、より長いコンタクトフィンガ５３０と整列し、またその上部に積層されている。

図１４Ａ～１４Ｃにおいて、図１４Ａは、第１のコンタクト７１１が、空間７１８によって区切られていないコンタクトフィンガ７１６を含む点で、図１３Ａと異なっている。その他のすべての点では、第１のコンタクト７１１は第１のコンタクト７１０と同様である。図１４Ｂは図１３Ｂと同様であるので、簡潔にするため再び説明はしない。より短いコンタクトフィンガ７１６は、より長いコンタクトフィンガ５３０よりも、やはり長さが短い。コンタクトフィンガ７１６および５３０は、やはり同じ幅を有する。しかし、コンタクトフィンガ７１６の数は、コンタクトフィンガ５３０の数と等しい。すなわち、コンタクトフィンガ７１６の数とコンタクトフィンガ５３０の数との比は１：１である。

図１４Ｃでは、それぞれ、より短いコンタクトフィンガ７１６がより長いコンタクトフィンガ５３０と整列し、またその上部に積層されている。それぞれ、第１のコンタクト７１１が第２のコンタクト５００の上に重なる形で配置されており、コンタクトフィンガ７１６が、より長いコンタクトフィンガ５３０と整列し、またその上部に積層されている。

図１５は、図７Ｄと類似しているが、コンタクトフィンガ５３０がシード層２１４に電気的接触を提供し、コンタクトフィンガ７１６がキャリア基板４１８と接触して、めっき処理の後にシールを破るのを助ける。図７Ｄを参照して上に記載したように、重畳型コンタクトは、カップ中に組み込まれるとき、互いの上に重ねられ固定された、独立部品のままであってもよい。あるいは、重畳型の部品は、スポット溶接、接着、または他の手段を用いて恒久的に互いに付着させてもよい。

前述の説明は、本質的に単に例示的であり、本開示、その適用、または使用を限定する意図は全くない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実施可能である。したがって、本開示は具体的な例を含むが、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を検討すると他の変更態様が明白となるので、本開示の真の範囲は、そのような例に限定されるべきでない。方法における１つまたは複数のステップは、本開示の原理を変更することなく、異なる順序で（または同時に）実行してもよいことを理解されたい。さらに、各実施形態は特定の特徴を有するものとして上記に説明されているが、本開示のいずれかの実施形態に関して説明したこれらの特徴のいずれか１つまたは複数を、他の実施形態において実施すること、および／または、他の実施形態のいずれかの特徴と組み合わせることが（たとえそのような組み合わせが明示的に説明されていなくても）可能である。言い換えれば、説明された実施形態は相互に排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態を互いに入れ替えることは本開示の範囲に含まれる。

要素間（例えば、モジュール間、回路要素間、半導体層間など）の空間的および機能的関係は、「連結された」、「係合された」、「結合した」、「隣接した」、「隣に」、「上部に」、「上に」、「下に」、および「配置された」などの様々な用語を使用して説明される。また、上記開示において、第１の要素と第２の要素との間の関係が説明されるとき、「直接」であると明示的に説明されない限り、その関係は、第１の要素と第２の要素との間に他の介在要素が存在しない直接的な関係の可能性がある。ただし、第１の要素と第２の要素との間に１つまたは複数の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係の可能性もある。本明細書で使用する場合、Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つという表現は、非排他的論理ＯＲを使用した論理（ＡまたはＢまたはＣ）の意味で解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」の意味で解釈されるべきではない。

Claims (20)

1. 基板めっきシステムにおいて基板への電気接続を提供するコンタクトであって、
   弓形状を有する本体であって、前記本体の弓形状は、前記基板めっきシステムのリップシールおよびカップの上に配置された基板の少なくとも一部の形状に適合するよう構成されている本体と、
   前記本体から第１の距離伸びている複数の第１のコンタクトフィンガと、
   前記本体から第２の距離伸びている複数の第２のコンタクトフィンガと
   を備え、
   前記第１の距離は、前記第２の距離よりも大きい、コンタクト。
2. 請求項１に記載のコンタクトであって、
   前記複数の第１のコンタクトフィンガは、めっき処理の間、キャリア基板に接合された基板の上に配置されたシード層に接触するように構成されている、コンタクト。
3. 請求項２に記載のコンタクトであって、
   前記複数の第２のコンタクトフィンガは、めっき処理の間、前記基板の径方向外縁部から外側の位置で、前記キャリア基板と接触するように構成されている、コンタクト。
4. 請求項１に記載のコンタクトであって、
   前記複数の第１のコンタクトフィンガのうちの１つは、前記複数の第２のコンタクトフィンガのうちの１つと交互になっている、コンタクト。
5. 請求項１に記載のコンタクトであって、
   前記複数の第１のコンタクトフィンガのうちＰ個が互いに直接隣接して配置され、前記複数の第２のコンタクトフィンガのうちＱ個が互いに直接隣接して配置されており、
   ＰとＱは、１以上の整数である、コンタクト。
6. 請求項５に記載のコンタクトであって、
   ＰとＱは、１以上２０未満である、コンタクト。
7. 請求項５に記載のコンタクトであって、
   Ｐは、Ｑより大きい、コンタクト。
8. 請求項５に記載のコンタクトであって、
   Ｑは、Ｐより大きい、コンタクト。
9. 請求項１に記載のコンタクトであって、
   前記第１の距離および前記第２の距離とは異なる第３の距離伸びている、複数の第３のコンタクトフィンガを、さらに備える、コンタクト。
10. 請求項１に記載のコンタクトであって、
    前記複数の第１のコンタクトフィンガと前記複数の第２のコンタクトフィンガの間に配置される、複数の「Ｕ」字型の切り欠き部を、さらに備える、コンタクト。
11. 請求項１０に記載のコンタクトであって、
    前記複数の第１のコンタクトフィンガは、その径方向外側の端部で連結している、コンタクト。
12. 請求項１に記載のコンタクトであって、
    前記複数の第１のコンタクトフィンガのうちの少なくとも１つの径方向内側の端部は、「Ｖ」字型の外形を有する、コンタクト。
13. 請求項１に記載のコンタクトであって、
    前記第１の距離は、０．６ｍｍ～４．２ｍｍの範囲であり、
    前記第２の距離は、０．２ｍｍ～１．０ｍｍの範囲である、コンタクト。
14. 請求項１に記載のコンタクトであって、
    前記第１のコンタクトフィンガは、０．００１インチ～０．００４５インチの範囲の厚さを有し、
    前記第２のコンタクトフィンガは、０．００３５インチ～０．００７インチの範囲の厚さを有する、コンタクト。
15. 請求項１に記載のコンタクトであって、
    前記コンタクトの本体は、環状である、コンタクト。
16. 請求項１に記載のコンタクトであって、
    Ｎ個の前記本体を備え、
    前記Ｎ個は、それぞれ３６０°／Ｎにわたり、
    前記Ｎ個は、前記リップシールの外周の周囲に連続して配置されている、コンタクト。
17. 基板めっきシステムにおいて基板への電気接続を提供するコンタクトであって、
    弓形状を有する第１の本体であって、
    前記第１の本体から第１の距離伸びている複数の第１のコンタクトフィンガと、
    選択された前記複数の第１のコンタクトフィンガの間に配置された複数の第１の空間と
    を含む第１の本体と、
    弓形状を有する第２の本体であって、
    前記第２の本体から第２の距離伸びている複数の第２のコンタクトフィンガと、
    選択された前記複数の第１のコンタクトフィンガの間に配置された複数の第２の空間と
    を含む第２の本体と、を備え、
    前記第２の距離は、前記第１の距離よりも大きく、
    前記第１の本体と前記第２の本体とは、前記複数の第２の空間に整列した前記複数の第１のコンタクトフィンガと、前記複数の第１の空間に整列した前記複数の第２のコンタクトフィンガと重なるように構成されている、コンタクト。
18. 請求項１７に記載のコンタクトであって、
    前記複数の第２のコンタクトフィンガは、キャリア基板に接合された基板のシード層に接触するように構成されている、コンタクト。
19. 請求項１８に記載のコンタクトであって、
    前記複数の第１のコンタクトフィンガは、前記基板から径方向外側で、前記キャリア基板に接触するように構成されている、コンタクト。
20. 請求項１７に記載のコンタクトであって、
    前記複数の第１のコンタクトフィンガは、前記基板の径方向外縁部から外側で、シード層に接触するように構成されている、コンタクト。

Images