KR101812199B1 - 전기화학적 도금 장치에서 콘택들의 디플레이팅 - Google Patents

전기화학적 도금 장치에서 콘택들의 디플레이팅 Download PDF

Info

Publication number
KR101812199B1
KR101812199B1 KR1020137006295A KR20137006295A KR101812199B1 KR 101812199 B1 KR101812199 B1 KR 101812199B1 KR 1020137006295 A KR1020137006295 A KR 1020137006295A KR 20137006295 A KR20137006295 A KR 20137006295A KR 101812199 B1 KR101812199 B1 KR 101812199B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
head
deflecting
ring
contact ring
rotor
Prior art date
Application number
KR1020137006295A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130138199A (ko
Inventor
다니엘 우드러프
놀란 엘. 짐머만
존 엘. 클로케
클라우스 에이치. 파이퍼
카일 엠. 한슨
매튜 헤르셋
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20130138199A publication Critical patent/KR20130138199A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101812199B1 publication Critical patent/KR101812199B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/001Apparatus specially adapted for electrolytic coating of wafers, e.g. semiconductors or solar cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/005Contacting devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/02Tanks; Installations therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/12Semiconductors
    • C25D7/123Semiconductors first coated with a seed layer or a conductive layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

개선된 콘택 디플레이팅 피쳐들을 갖는 전기도금 장치는 전기 도금액을 유지하기 위한 보울(30)을 갖는 보울 조립체(26)를 포함한다. 콘택 링(40)을 포함하는 회전자(34) 및 회전자를 회전시키기 위한 헤드 모터(36)를 갖는 헤드(22)는 도금 동작들 동안 보울 조립체와 협동한다. 승강/회전 액추에이터(24)는 콘택 링의 섹터를 링 슬롯(54) 또는 디플레이팅 모듈의 개구에 위치시키도록 헤드를 이동시키 위해 사용될 수 있다. 디플레이팅이 보울 조립체 내가 아니라 디플레이팅 모듈 내에서 수행되기 때문에, 보울 조립체 내의 전기 도금액은 디플레이팅 프로세스에 영향을 받지 않는다.

Description

전기화학적 도금 장치에서 콘택들의 디플레이팅{DEPLATING CONTACTS IN AN ELECTROCHEMICAL PLATING APPARATUS}
마이크로프로세서들, 메모리 디바이스들, 전계-방출-디스플레이들, 판독 기록 헤드들 및 다른 마이크로전자 디바이스들은 일반적으로 마이크로 전자 컴포넌트들을 회로들이 통합하고 있다. 많은 수의 개별 마이크로전자 디바이스들은 일반적으로 반도체 웨이퍼, 글라스 기판, 또는 다른 타입의 마이크로전자 워크피스(workpiece) 상에 형성된다. 전형적인 제조 프로세스에서, 하나 또는 그 초과의 얇은 금속 층들은 다양한 컴포넌트들 사이의 상호연결들을 구성하기 위한 물질을 제공하기 위해 마이크로전자 디바이스들을 제조하는 다양한 단계들에서 워크피스들 상에 형성된다.
금속 층들은 종종 전기도금 반응기 또는 머신(machine)에서의 전기화학적 도금을 통해 워크피스들에 도포된다. 전형적인 전기도금 반응기는 전기 도금액을 유지하기 위한 용기, 전기 도금액을 접촉하기 위한 용기 내의 양극, 및 시드-층(seed-layer)과 맞물리는 복수의 전기 콘택들과의 콘택 조립체를 갖는 지지 메커니즘을 포함한다. 전기 콘택들은 전압을 워크피스에 인가하기 위해 전력 공급부에 결합된다. 동작시, 워크피스의 앞면은 양극 및 워크피스가 전기 도금액에서의 금속 이온들이 워크피스 상으로 플레이트 아웃(plate out)하게 하는 전계를 설정하도록 전기 도금액에 침지된다.
소위 "습식-접촉(wet-contact)" 반응기들에서, 전기 콘택들은 도금 주기 동안 전기 도금액에 노출된다. 그 결과, 전기 도금액 내의 금속 이온들 또한 콘택들로 플레이트 아웃된다. 그러나, 콘택들은, 도금된(plated-on) 금속이 시간에 걸쳐 콘택들 상에 축적됨에 따라 일부 콘택들이 워크피스를 접촉하는 비교적 더 크거나 더 작은 표면적을 가질 수 있는 결과로서, 상이한 속도들로 도금될 수 있다. 이는 워크피스 상에 도금된 금속 층의 균일성을 감소시킨다. 그것은 또한 콘택들로부터 분리되고 워크피스 상에 증착한 불충분하게 부착된 금속 입자들을 통하여 워크피스를 오염시킬 수 있다. 이러한 결과를 방지하기 위해, 콘택들은 반응기의 진행중인 유지보수의 일부로서, 도금 주기 동안 콘택들 상에 도금되는 금속을 제거하도록 주기적으로 "디플레이팅(de-plated)"되어야 한다.
전형적으로, 콘택들은, 그것들을 통하여 역 전류(reverse electrical current)를 통과시키는 동안, 콘택 조립체를 도금액 안으로 침지함으로써 디플레이팅된다. 역 전류는 도금 주기가 반전되게 하고, 금속을 콘택들로부터 다시 용액 안으로 이동시킨다. 그러나, 역 전류는 도금액을 저하시키는 것을 방지하도록 제한되어야 한다. 디플레이팅의 속도는 또한 콘택들 주변의 도금액에 제공될 수 있는 교반의 양에 의해 제한된다. 그 결과, 콘택 디플레이팅 동작은 완료하는데 상당한 시간이 소요된다. 이는 수율 또는 전기도금 반응기들의 이용 효율을 감소시킨다. 따라서, 콘택들을 디플레이팅하기 위한 개선된 설계들이 요구된다.
장치는 전기 도금액을 유지하기 위한 보울을 갖는 보울 조립체를 포함한다. 콘택 링을 포함하는 회전자 및 상기 회전자를 회전시키기 위한 헤드 모터를 갖는 헤드는 도금 동작들 동안 상기 보울 조립체와 협동한다. 승강/회전 액추에이터는 디플레이팅 모듈의 링 슬롯 또는 개구에 상기 콘택 링의 섹터를 위치시키도록 상기 헤드를 이동시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 디플레이팅이 상기 보울 조립체 내가 아니라 상기 디플레이팅 모듈 내에서 수행되기 때문에, 기존의 디플레이팅 기법들의 단점들이 크게 극복된다.
콘택들을 디플레이팅하기 위한 방법들에서, 도금 장치 또는 반응기의 헤드는 승강되고, 그 후, 상기 헤드 상의 콘택 링의 일부를 디플레이팅 개구와 정렬하기 위해 기울어진다. 상기 콘택 링은 상기 헤드로부터 상기 디플레이팅 개구 안으로 연장될 수 있다. 상기 콘택 링은 상기 콘택 링 상의 콘택들을 상기 디플레이팅 개구를 통하여 순차적으로 이동시키도록 회전된다. 상기 콘택들은 상기 콘택들을 디플레이팅 용액의 존재 하에서 역 전류에 노출시킴으로써 상기 디플레이팅 개구에서 디플레이팅된다. 상기 콘택들은 또한 그것들이 상기 디플레이팅 개구를 통하여 이동함에 따라 린스 및 건조될 수 있다.
본 발명은 설명된 장치들 및 방법들의 하위 조합들에도 귀속한다.
도면들에서, 동일 참조 부호는 도면들의 각각에서 동일 엘리먼트를 표시한다.
도 1은 보울 조립체와 맞물리는 헤드를 갖는 본 발명의 전기화학적 도금 반응기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 바와 같은 반응기의 단면도이다.
도 3은 디플레이팅 모듈을 포함하는 보울 조립체의 전방 사시도이다.
도 4는 보울 조립체의 후방 사시도이다.
도 5는 디플레이팅을 위해 위치된 헤드의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 바와 같은 헤드 및 디플레이팅 모듈의 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 바와 같이 디플레이팅을 위해 위치되고, 헤드 외부로 및 디플레이팅 모듈 안으로 현재 연장된 콘택 링을 갖는 헤드의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 바와 같은 헤드 및 디플레이팅 모듈의 단면도이다.
도 9는 디플레이팅 모듈의 분해 전방 사시도이다.
도 10은 디플레이팅 모듈의 분해 후방 사시도이다.
도 11은 디플레이팅 모듈에서 전극을 통한 확대 부분 단면도이다.
도 12는 디플레이팅 모듈에서 린스 유체 배출구를 통한 확대 부분 단면도이다.
도 13은 디플레이팅 모듈에서 건조 유체 배출구를 통한 확대 부분 단면도이다.
도 14는 대안적인 디플레이팅 전극 설계의 확대 사시 단면도이다.
이제 상세하게 도면들을 참조하면, 도 1 및 도 2는 전기도금 반응기 또는 장치(20)의 헤드(22)를 도시하고, 도 3 및 도 4는 보울 조립체(26)를 도시한다. 헤드는, 예를 들면, 미국 특허 제6,623,609호에 설명된 바와 같이, 승강/회전 디바이스(24) 상에 지지된다. 승강 회전 디바이스(24) 및 보울 조립체(26)는 데크 플레이트(deck plate)(28) 또는 유사한 구조에 부착된다. 미국 특허 제7,665,398 B2호에 설명된 바와 같은 보울 조립체가 사용될 수 있다. 보울 조립체 내의 보울(30)은 전기 도금액을 유지한다. 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 보울 조립체(26)는 하나 또는 그 초과의 배수 레벨들(49) 및 배수관들(44)을 갖는 배수 링(42)을 포함할 수 있다. 전형적인 설계에서, 미국 특허들 제7,351,314 및 7,371,306호에 설명된 바와 같이, 워크피스 로딩/언로딩 스테이션으로부터 반응기들의 각각으로 이동가능한 프로세스 로봇을 갖는 복수의 반응기들(20)이 전기도금 시스템 내에서 행(row)들로 제공될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 헤드(22)는 샤프트(47)에 의해 회전 모터(36)에 연결된 회전자(34)를 포함한다. 회전자(34)는 전형적으로 콘택 링(40) 및 배킹 플레이트(backing plate)(38)를 포함한다. 콘택 링(40)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 일반적으로 복수의 이격된 개별적인 콘택들(41)을 갖는다. 미국 특허 출원공개 제2006/0289302호에 설명된 콘택들이 사용될 수 있다. 헤드(22)에서의 콘택 링 액추에이터(46)는 콘택 링(40)에 부착되며, 콘택 링(40)을 회전자의 회전축을 따라 배킹 플레이트(38)를 향하여 및 그로부터 멀리 선형적으로 이동시킬 수 있다. 콘택 링 액추에이터(46)는 콘택 링(40)이 배킹 플레이트(38)로부터 이격된 로딩/언로딩 위치로부터 콘택 링(40)이 배킹 플레이트(38)의 근처에 있는 프로세스 위치로 콘택 링(40)을 이동시킬 수 있다. 벨로우즈들(48)은 헤드(22) 내의 컴포넌트들을 프로세스 화학물들로부터 밀봉하는 것을 돕기 위해 샤프트(47) 주위에 제공될 수 있다. 도 2에서, 프로세스 위치에서의 회전자에 의해, 액추에이터(46)는 접히고 밸로우즈들은 연장된다. 도 8에서, 액추에이터(46)는 연장되고 밸로우즈(48)는 압축된다.
도 9 내지 도 13을 참조하면, 콘택 유지 모듈(50)은 콘택들(41)을 디플레이팅하기 위한 공간 또는 위치를 제공하는 새시 또는 베이스(52)를 갖는다. 이는 콘택 링(40)의 일부 또는 섹터를 수용하기 위한 크기 및 형상을 갖는 링 슬롯 또는 홈(54)일 수 있다. 매니폴드(70)는 베이스(52)의 상부에 부착된다. 포트들 및 유동 채널들을 갖는 매니폴드(70)는 베이스(52)의 상부에 부착된다. 적어도 하나의 전극(72), 및 디플레이팅 유체 공급부를 갖는 전극 조립체(62)가 매니폴드(70)에 제공된다. 디플레이팅 유체 공급부에 연결되는 전극 블록(74) 내의 홀들은 근처의 콘택들과 정렬하도록 이격된 디플레이팅 유체의 복수의 스트림들을 형성할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 전극 조립체(62)는 전극 블록(74)을 매니폴드(70) 안으로 고정시키는 리테이너 플레이트(retainer plate)(76)와 함께 커넥터(56), 및 복수의 전극(72)을 갖는 전극 블록(74)을 포함할 수 있다.
디플레이팅 유체 공급부는 매니폴드(70)에 부착되는 유체 분배기 블록(68) 상의 하나 또는 그 초과의 유체 피팅들(fittings)(58)을 통해 형성될 수 있다. 콘택 유지 모듈(50)은, 도 9, 도 10, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 린스 유체 소스에 연결되는 매니폴드 내의 린스 포트(78) 및 가열된 질소 가스와 같은 건조 유체 소스에 연결되는 건조 포트(80)를 피팅(66)을 통하여 또한 제공받을 수 있다. 배수관들(44)로 유도되는 하나 또는 그 초과의 배수 포트들(64)은 링 슬롯(54)으로부터 디플레이팅 유체를 제거하도록 제공될 수 있다.
도 1, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 콘택 유지 모듈(50)의 베이스(52)는 보울 조립체(26)의 상단에서 배수 링(42)에 부착될 수 있다. 배수 링의 일부는 베이스(52)를 위한 부착 위치를 제공하도록 절단될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디플레이팅이 수행되는 링 슬롯(54)은 보울 조립체(26)의 내부 공간으로부터 분리되는데, 이 공간은 전형적으로 전기 도금액을 유지한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 콘택들(41)을 디플레이팅하기 위해, 승강/회전 디바이스(24)는 헤드(22)를 보울 조립체(26)의 위로 떨어트려 상승시키고, 그 후, 콘택 링(40)을 콘택 유지 모듈(50)과의 정렬시키기 위해 헤드(22)를 회전시킨다. 헤드는 그것이 회전 이동 동안 배수 링(42)을 클리어하도록(clear) 충분하게 상승된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 콘택 링(40)이 일반적으로 콘택 유지 모듈(50)의 링 슬롯(54)과 정렬되는 한, 컴포넌트들의 특정 치수들에 의존하여, 도 1 및 도 2에 도시된 위치로부터 도 5 및 도 6에 도시된 위치 내로의 헤드(22)의 이러한 움직임은 단일 상승 및 단일 회전 움직임, 또는 복수의 업/다운 및 회전 움직임들로 달성될 수 있다.
이제 도 7 및 도 8을 참조하면, 콘택 링(40)은 콘택 링 액추에이터(46)를 통하여 헤드로부터 외부로 연장된다. 이는 콘택 링(40)의 하부 부분을 링 슬롯(54) 내로 이동시킨다. 특히, 약 10° 내지 약 45°의 호에 대하는 콘택 링의 섹터는 측방향으로 링 슬롯(54) 내로 이동된다. 콘택들(41)은 도 11에 도시된 바와 같이, 전극들(72)에 근처에 있다. 디플레이팅 유체는 피팅(58)을 통하여 매니폴드(70) 내의 하나 또는 그 초과의 구멍들(bores) 및 전극 블록(74) 내로 및 콘택들(41) 상으로 흐른다. 동시에, 역 전류는 전극들(72)로부터 디플레이팅 유체 및 콘택들(41)을 통하여 흐른다. 약 10-20 VDC의 역 전압이 전극들에 인가될 수 있다. 이는 콘택들(41) 상에 도금된 누적 금속을 제거하는 디플레이팅 프로세스를 생성한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 디플레이팅 유체는 전극(72) 내의 중앙 개구(75)를 통하여 콘택들(41) 상으로 유출될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 전극들(72)은 일반적으로 콘택 링(40)의 곡률에 매칭하도록 배열된 전극들(72)을 전극 블록(74) 상에서 제공받을 수 있다. 이러한 설계에서, 복수의 콘택들(41)은 동시에 디플레이팅될 수 있다.
헤드 내의 회전 모터(36)는 회전자(34)를 천천히 회전시켜, 콘택 링(40)이 링 슬롯(54)을 통하여 연속적으로 또는 간헐적으로 이동하게 한다. 그 결과, 콘택 링(40) 상의 콘택들(41)의 모두는 디플레이팅될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 회전자(34)가 천천히 회전함으로써, 콘택들(41)은 전극들(72)과 정렬된 위치로부터 린스 포트(78)와 정렬된 위치로 이동한다. 물과 같은 린스 유체는 하나 또는 그 초과의 린스 포트(78)로부터 콘택들(41) 상으로 흐르거나 분무된다. 사용된 린스 유체 및 사용된 디플레이팅 유체는 링 슬롯(54)의 하부에서 수집되고, 도 11에 도시된 배수 채널(64)을 통하여 배출될 수 있다. 배수 채널(64)은 배수관들(44)로 유도되고, 그 후, 시설 배수관으로 유도된다.
디플레이팅 유체 및 린스 유체는 보울 조립체(26)에 진입하지 않는다. 그 결과, 보울 조립체(26) 내의 도금액은 디플레이팅 프로세스에 의해 영향을 받지 않는다. 링 슬롯(54)은 선택적으로 디플레이팅 유체 및 린스 유체를 위한 별개의 배수 채널들을 제공받을 수 있다. 그 후, 디플레이팅 유체는 재생되어 재사용된다. 디플레이팅 유체는 보울 조립체(26)에 포함된 도금액과 동일한 것일 수 있거나, 그것은 디플레이팅을 위해 특별히 만들어진 상이한 유체일 수 있다.
도 13은 린스 포트(78) 뒤에(콘택 링(40)의 회전 방향으로) 위치되는 선택적인 건조 포트(80)를 도시한다. 콘택들(41)은 그것들이 가열된 세정 건조 공기 또는 질소와 같은 건조 가스의 흐름을 통해 건조 포트(80) 아래로 통과함에 따라 건조될 수 있다.
디플레이팅 프로세스 동안, 모터(36)는, 콘택 링(40) 상의 콘택들(41)의 모두가 링 슬롯(54)을 통과하여 하나 또는 그 초과의 횟수로 디플레이팅 프로세스를 겪을 때까지, 회전자(34) 및 콘택 링(40)을 정지하지 않고 천천히 연속적으로 이동시킬 수 있다. 대안적으로, 모터(36)는 콘택 링(40)을 링 슬롯(54)을 통하여 증분적으로 또는 단계적으로 이동시킬 수 있으며, 각각의 콘택(41)이 증분적으로 및 순차적으로 디플레이팅, 린스, 및 건조 위치들을 통하여 이동되거나, 2개 내지 약 20개의 콘택들의 그룹이 이러한 3개의 위치들을 통하여 함께 이동된다.
콘택들 및 콘택 링의 설계에 의존하여, 콘택들의 모두를 전극(들)에 관한 제 1 위치, 예를 들면, 각각의 콘택의 베이스를 디플레이팅하도록 더 양호하게 적응된 위치(콘택이 콘택 링에 부착되는 곳에 더 근접한)의 콘택들과 함께 디플레이팅 모듈(50)을 통하여 통과시키는 것이 유리할 수 있다. 그 후, 콘택들은 또한 전극(들)에 관한 제 2 위치, 예를 들면, 콘택들의 몸체 및/또는 선단을 디플레이팅하도록 더 양호하게 적응된 제 2 위치로 디플레이팅 모듈(50)을 통한 제 2 전달을 행할 수 있다. 이러한 방법에서, 디플레이팅 모듈의 제 1 통과(즉, 회전자의 모든 회전) 후, 콘택 링은 전극(들)(72)로부터 약간 떨어져, 예를 들면, 약 1, 2, 또는 3㎜ 정도 물러나거나 접혀진다.
그 결과, 이러한 방법에서, 도금 반응기의 헤드는 헤드 내의 회전자 상의 콘택 링을 디플레이팅 모듈 내의 링 개구와 정렬시키도록 피벗된다. 콘택 링의 섹터는 헤드로부터 적어도 부분적으로 링 개구 내로 이동되거나, 외부로 연장된다. 전류가 콘택 링, 콘택들, 전도성 유체 및 디플레이팅 전극들을 통하여 흐르는 동안, 전기적으로 전도성인 유체는 디플레이팅 모듈 내의 하나 또는 그 초과의 디플레이팅 전극들 위로, 그것을 지나서 또는 그것을 통하여 흐른다. 회전자는 콘택 링 상의 각각의 콘택을 디플레이팅 모듈을 통하여 이동시키도록 회전한다. 콘택 링은 디플레이팅 전극들에 관한 제 1 위치에서 디플레이팅 모듈을 통하여 한번 회전될 수 있고, 그 후, 디플레이팅 모듈을 통한 제 2 통과를 위해 디플레이팅 전극들에 관한 제 2 위치로 시프트될 수 있다.
도 7 및 도 8은 헤드(22)로부터 연장되는 콘택 링(40)을 도시하지만, 이론적으로, 콘택 유지 모듈(50)은 또한 헤드에 대하여 보다 제한되거나 심지어 움직이지 않는 콘택 링(40) 상의 콘택들을 디플레이팅하도록 동작할 수 있다. 이는 콘택 링(40)을 디플레이팅을 위한 링 슬롯(54) 내로 위치시키고, 헤드(22)를 도 1 및 도 2에 도시된 프로세스 위치로 복귀시키기 위해 헤드(22)를 링 슬롯(54)으로부터 떨어져 후퇴시키도록 헤드(22)를 측방향으로 또한 이동시킬 수 있는 수정된 승강/회전 디바이스(24)를 통해 달성될 수 있다. 대안적으로, 콘택 유지 모듈(50)은 헤드에 대하여 이동가능할 수 있으므로, 링 슬롯은 그 반대 대신 콘택 링 위로 이동한다. 헤드 및 콘택 유지 모듈 모두의 움직임들의 조합이 또한 사용될 수 있다.
콘택들의 디플레이팅은 오염을 초래할 수 있는 황산 입자들뿐만 아니라 스트레이(stray) 금속 입자들을 생성하는 경향이 있을 수 있다. 따라서, 매니폴드 내의 하나 또는 그 초과의 흡인 포트들(aspiration ports)을, 린스 및 건조 포트들 사이에 있을 수 있는 매니폴드(70) 내의 콘택들 근처에 제공하는 것이 유리할 수 있다. 도 11에서의 포트(88)와 같은 흡인 포트들은 유체들이 콘택들 상으로 흐르는 위치에서 흡인하도록 위치될 수 있다. 복수의 전극들(72)을 이용한 설계들에서, 흡인 포트는 각각의 전극들과 관련될 수 있다. 건조 포트들은, 만약 있다면, 입자들을 새나가게 하는 것을 더 양호하게 회피하기 위해 디플레이팅 모듈 내의 공기 흐름을 제어하도록 흡인 포트들로부터 분리되거나 부분적으로 분리될 수 있다.
다양한 디플레이팅 전극 설계들이 콘택 유지 모듈에 사용될 수 있다. 도 14는 유체 흐름 경로에 의해 둘러싸인 중앙 전극(84)을 갖는 디플레이팅 전극 설계(82)를 도시한다. 디플레이팅 유체는 측면 포트로부터 매니폴드(70)에 진입하고, 중앙 전극(84) 주위의 환형 공간을 통하여 흐르며, 그 후, 매니폴드의 외부로 전극(84) 아래에 위치된 콘택(41) 상으로 흐른다. 대안적인 설계에서, 중앙 전극(84)은 생략될 수 있고, 피팅(88)은 전극으로서 사용될 수 있다. 이러한 대안적인 설계에서, 전극의 환형 하단부는 유체 흐름 경로를 둘러싼다.

Claims (17)

  1. 전기도금 장치로서,
    전기 도금액을 유지하기 위한 보울(bowl)을 포함하는 보울 조립체;
    콘택 링을 갖는 회전자 및 상기 회전자를 회전시키기 위한 헤드 모터를 포함하는 헤드;
    상기 헤드에 부착되는 승강/회전 액추에이터;
    상기 보울 조립체에 부착되고, 상기 콘택 링의 섹터를 수용하도록 구성된 링 개구를 갖는 디플레이팅(deplating) 모듈;
    을 포함하고,
    상기 승강/회전 액추에이터는, 도금 동작들 동안 상기 헤드를 상기 보울과 맞물리고, 상기 콘택 링을 디플레이팅하기 위해 상기 콘택 링의 섹터를 적어도 부분적으로 상기 디플레이팅 모듈의 상기 링 개구 내로 위치시키도록 이동가능한, 전기도금 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드는 상기 콘택 링을 상기 회전자의 회전면에 수직인 방향으로 선형적으로 이동시키기 위한 콘택 링 연장 액추에이터를 더 포함하는, 전기도금 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 링 개구는 아치형 슬롯을 형성하는, 전기도금 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 링 개구 근처의, 상기 디플레이팅 모듈 내의 하나 또는 그 초과의 디플레이팅 전극들, 및 디스플레이팅 전극 근처의 흡인 포트(aspiration port)를 더 포함하는, 전기도금 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 디플레이팅 전극들 각각과 관련된 상기 디플레이팅 모듈 내의 디플레이팅 용액 구멍(deplating solution bore)을 더 포함하는, 전기도금 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보울 조립체 내의 보울 배수구(drain), 및 상기 보울 배수구와 분리된, 상기 디플레이팅 모듈 내의 디플레이팅 모듈 배수구를 더 포함하는, 전기도금 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 승강/회전 액추에이터, 상기 헤드 모터, 상기 링 연장 액추에이터 및 상기 디플레이팅 모듈에 연결되는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는, 상기 콘택 링을 디플레이팅하기 위해, 상기 헤드의 상기 콘택 링을 상기 디플레이팅 모듈의 상기 링 개구와 정렬시키고, 상기 콘택 링의 섹터가 적어도 부분적으로 상기 링 개구 내에 있도록 상기 콘택 링을 연장하며, 상기 콘택 링의 실질적으로 모든 섹터들을 상기 링 개구를 통하여 순차적으로 이동시키기 위해 상기 콘택 링을 회전시키도록 적응되는, 전기도금 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 디플레이팅 모듈은 상기 보울 조립체의 상부 가장자리의 적소에(in place) 고정되고, 상기 디플레이팅 모듈은 상기 보울 조립체 상으로의 상기 헤드의 맞물림(engagement)을 방해하는 것을 방지하기 위해 상기 보울 조립체의 외부에 위치되는, 전기도금 장치.
  10. 삭제
  11. 전기도금 장치로서,
    보울 조립체;
    회전자 및 상기 회전자를 회전시키기 위한 헤드 모터를 포함하는 헤드;
    상기 회전자에 부착되는 콘택 링;
    상기 헤드를 지지하는 헤드 승강기/회전자(head lifter/rotater );
    상기 보울 조립체의 외부에 있고 상기 보울 조립체에 부착되며 아치형 링 슬롯을 갖는 디플레이터(deplater);
    를 포함하고,
    상기 헤드는 상기 회전자가 상기 보울 조립체 내에 있는 제 1 위치로부터 상기 콘택 링의 일부가 적어도 부분적으로 상기 디플레이터의 상기 아치형 링 슬롯에 있는 제 2 위치로 상기 헤드 승강기/회전자를 통해 이동가능한, 전기도금 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 회전자의 회전축에 평행한 방향으로 상기 콘택 링을 선형적으로 이동시키기 위한 상기 헤드 내의 액추에이터를 더 포함하는, 전기도금 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 아치형 링 슬롯에 있는 디플레이팅 전극들, 및 상기 디플레이팅 전극들 각각 근처의 디플레이팅 용액 배출구를 더 포함하는, 전기도금 장치.
  14. 원형의 마이크로 전자 웨이퍼 기판 상에 금속을 도금하기 위한 전기도금 머신(machine)으로서,
    전기 도금액을 유지하기 위한 보울을 포함하는 보울 조립체;
    상기 보울 내의 하나 또는 그 초과의 양극들;
    회전자 및 상기 회전자를 회전시키기 위한 헤드 모터를 포함하는 헤드;
    상기 회전자 상의 배킹 플레이트(backing plate);
    상기 회전자 상의 콘택 링;
    상기 콘택 링 상의 복수의 이격된 개별적인 콘택들;
    상기 콘택 링을 상기 배킹 플레이트를 향하여 그리고 상기 배킹 플레이트로부터 멀리 선형적으로 이동시키기 위한, 상기 헤드 내의 콘택 링 액추에이터;
    상기 콘택 링 및 양극에 연결되는 전류 소스;
    상기 헤드에 부착되는 승강/회전 액추에이터;
    상기 보울 조립체에 부착되는 디플레이터;
    상기 디플레이터 내의 링 개구;
    상기 링 개구 근처의, 상기 디플레이터 내의 하나 또는 그 초과의 디플레이팅 전극들;
    상기 디플레이팅 전극들 근처의 디플레이팅 용액 배출구;
    상기 링 개구 내의 적어도 하나의 흡인 포트;
    를 포함하고,
    상기 승강/회전 액추에이터는, 상기 헤드를 상기 보울 내의 상기 회전자와 함께 위치시키고, 상기 콘택 링의 일부를 상기 디플레이터의 상기 링 개구 내로 위치시키도록 이동가능한, 전기도금 머신.
  15. 제 5 항에 있어서,
    상기 디플레이팅 모듈 내의 하나 또는 그 초과의 디플레이팅 용액 배출구들을 더 포함하며, 상기 흡인 포트는 디플레이팅 유체가 상기 디플레이팅 용액 배출구들 밖으로 그리고 콘택들 상으로 흐르는 위치에서 흡인하도록 위치되는, 전기도금 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 흡인 포트는 디플레이팅 유체가 상기 디플레이팅 용액 배출구 밖으로 그리고 상기 콘택들 상으로 흐르는 위치에서 흡인하도록 위치되는, 전기도금 머신.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 링 개구 내의 다수의 디플레이팅 전극들, 및 상기 디플레이팅 전극들 각각 근처의 흡인 포트를 더 포함하는, 전기도금 장치.
KR1020137006295A 2010-08-13 2011-08-11 전기화학적 도금 장치에서 콘택들의 디플레이팅 KR101812199B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/856,357 US8500968B2 (en) 2010-08-13 2010-08-13 Deplating contacts in an electrochemical plating apparatus
US12/856,357 2010-08-13
PCT/US2011/047406 WO2012021695A2 (en) 2010-08-13 2011-08-11 Deplating contacts in an electrochemical plating apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130138199A KR20130138199A (ko) 2013-12-18
KR101812199B1 true KR101812199B1 (ko) 2017-12-26

Family

ID=45564009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137006295A KR101812199B1 (ko) 2010-08-13 2011-08-11 전기화학적 도금 장치에서 콘택들의 디플레이팅

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8500968B2 (ko)
KR (1) KR101812199B1 (ko)
CN (1) CN103140611B (ko)
SG (1) SG187823A1 (ko)
TW (1) TWI438308B (ko)
WO (1) WO2012021695A2 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9598788B2 (en) * 2012-09-27 2017-03-21 Applied Materials, Inc. Electroplating apparatus with contact ring deplating
US20140262795A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Applied Materials, Inc. Electroplating processor with vacuum rotor
US9399827B2 (en) * 2013-04-29 2016-07-26 Applied Materials, Inc. Microelectronic substrate electro processing system
US10174437B2 (en) 2015-07-09 2019-01-08 Applied Materials, Inc. Wafer electroplating chuck assembly
GB201701166D0 (en) 2017-01-24 2017-03-08 Picofluidics Ltd An apparatus for electrochemically processing semiconductor substrates

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020066471A1 (en) 1999-01-22 2002-06-06 Peace Steven L. Reactor for processing a workpiece using sonic energy
US20020083960A1 (en) 1999-01-22 2002-07-04 Semitool, Inc. Apparatus and methods for processing a workpiece
US20040222101A1 (en) 2003-04-18 2004-11-11 Applied Materials, Inc. Contact ring spin during idle time and deplate for defect reduction

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7585398B2 (en) 1999-04-13 2009-09-08 Semitool, Inc. Chambers, systems, and methods for electrochemically processing microfeature workpieces
US7351314B2 (en) 2003-12-05 2008-04-01 Semitool, Inc. Chambers, systems, and methods for electrochemically processing microfeature workpieces
US6623609B2 (en) 1999-07-12 2003-09-23 Semitool, Inc. Lift and rotate assembly for use in a workpiece processing station and a method of attaching the same
AU2002322587A1 (en) * 2001-07-16 2003-03-03 Semitool, Inc. Apparatus for processing a workpiece
US7371306B2 (en) 2003-06-06 2008-05-13 Semitool, Inc. Integrated tool with interchangeable wet processing components for processing microfeature workpieces
US20060289302A1 (en) * 2005-06-28 2006-12-28 Semitool, Inc. Electroprocessing workpiece contact assemblies, and apparatus with contact assemblies for electroprocessing workpieces

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020066471A1 (en) 1999-01-22 2002-06-06 Peace Steven L. Reactor for processing a workpiece using sonic energy
US20020083960A1 (en) 1999-01-22 2002-07-04 Semitool, Inc. Apparatus and methods for processing a workpiece
US20040222101A1 (en) 2003-04-18 2004-11-11 Applied Materials, Inc. Contact ring spin during idle time and deplate for defect reduction

Also Published As

Publication number Publication date
CN103140611B (zh) 2016-06-22
CN103140611A (zh) 2013-06-05
WO2012021695A2 (en) 2012-02-16
US8500968B2 (en) 2013-08-06
TW201229324A (en) 2012-07-16
WO2012021695A3 (en) 2012-05-03
US20120037495A1 (en) 2012-02-16
TWI438308B (zh) 2014-05-21
KR20130138199A (ko) 2013-12-18
SG187823A1 (en) 2013-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7169280B2 (en) Apparatus and method for deposition of an electrophoretic emulsion
CN107254702B (zh) 用于半导体电镀设备的唇形密封件和接触元件
JP5036950B2 (ja) 金属堆積のため挿入する際に基板を傾斜させる方法及び関連する装置
US6660139B1 (en) Plating apparatus and method
KR101812199B1 (ko) 전기화학적 도금 장치에서 콘택들의 디플레이팅
US20120308345A1 (en) Parallel single substrate processing system
US20040037682A1 (en) Substrate holder, plating apparatus, and plating method
US20050000817A1 (en) Reactors having multiple electrodes and/or enclosed reciprocating paddles, and associated methods
KR102164575B1 (ko) 마이크로전자 기판 전기 프로세싱 시스템
US7285195B2 (en) Electric field reducing thrust plate
US11814744B2 (en) Substrate cleaning components and methods in a plating system
JP2015071802A (ja) めっき装置および該めっき装置に使用されるクリーニング装置
CN106816399B (zh) 基板处理装置及方法
KR102537306B1 (ko) 반도체 프로세싱에서의 유체 회수
KR20170014327A (ko) 스핀 헤드 및 기판 처리 장치
US9598788B2 (en) Electroplating apparatus with contact ring deplating
KR102193031B1 (ko) 기판처리장치 및 방법
JP2000173977A (ja) 電気平坦化方法およびその機構
KR20130019542A (ko) 실링 어셈블리 및 기판처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant