TW201941837A - 電鍍設備之密封件清洗組件及應用其之電鍍系統以及清洗一電鍍系統接觸密封件之方法 - Google Patents

Abstract

數種用以清洗數個電鍍系統元件之系統可包括一密封件清洗組件，密封件清洗組件與一電鍍系統合併。密封件清洗組件可包括一臂，於一第一位置及一第二位置之間為可樞轉的。臂可繞著臂之一中央軸為可旋轉的。密封件清洗組件可亦包括一清洗頭，包括一托架部，托架部耦接於臂之一遠端部。清洗頭可由一前部作為特徵，前部係形成以連接於電鍍設備之一密封件。清洗頭可定義一溝槽，溝槽沿著前部，及清洗頭可定義數個流體通道，此些流體通道通過清洗頭，此些流體通道之各流體通道係流體地通往溝槽之一背側。

Description

在一電鍍系統中之清洗元件及方法

本技術是有關於在半導體處理中之數個清洗操作。更特別是，本技術有關於數種執行用於數個電鍍系統之原位(in situ)清洗的系統及方法。

積體電路可藉由數個製程製造，此些製程係製造複雜精細的圖案化材料層於基板表面上。在形成、蝕刻、及於基板上之其他處理之後，金屬或其他導電材料係時常沈積或形成，以提供數個元件之間的電連接。因為此金屬化可能在許多製造操作之後執行，在金屬化期間所導致之問題可能產生昂貴的廢棄基板或晶圓。在基板表面上之金屬的非均勻形成係為一個共通的問題。

在金屬化期間之均勻問題可能由有關於製程或設備之許多情況所導致。一個例子係電鍍於腔室之數個元件上，此些元件係導電的或變成導電的，及電鍍於腔室之此些元件上可能導致基板上損失局部的金屬。材料可能電鍍於接觸環、接觸密封件、或可在系統中之任何其他元件上。此錯誤形成可能限制基板上之電鍍總量，而可能致使不足的電鍍、增加成本、及裝置失效。

因此，可使用於製造高品質裝置及結構的改善系統及方法係有需求的。此些及其他需求係藉由本技術解決。

本技術可包括數種用以清洗數個電鍍系統元件之系統及方法，可包括與一電鍍系統合併的一密封件清洗組件。密封件清洗組件可包括一臂，於一第一位置及一第二位置之間為可樞轉的。臂可繞著臂之一中央軸為可旋轉的。密封件清洗組件可亦包括一清洗頭，包括一托架部，托架部耦接於臂之一遠端部。清洗頭可由一前部作為特徵，前部係形成以連接於電鍍設備之一密封件。清洗頭可定義一溝槽，溝槽沿著前部，及清洗頭可定義數個流體通道，此些流體通道通過清洗頭，此些流體通道之各流體通道係流體地通往溝槽之一背側。

於一些實施例中，清洗頭之前部可至少部份地由一弓形輪廓作為特徵，此弓形輪廓係裝配以容置一環狀密封件。清洗頭可亦包括一接觸銷，接觸銷係至少部份地延伸通過溝槽，及裝配以直接接觸密封件。清洗頭可亦包括一間隙銷，間隙銷係至少部份地延伸通過溝槽，及裝配以在接觸銷直接接觸密封件時定義間隙銷及密封件之間的一縫隙。清洗頭之此些流體通道可包括流體地通往沿著溝槽之一第一位置的一第一通道，及可包括流體地通往沿著溝槽之一第二位置之一第二通道，第二位置係在密封件之一旋轉方向中自第一位置徑向地偏移。間隙銷可位於第一位置及第二位置之間。於一些實施例中，清洗頭可為或包括一疏水性材料。

本技術之數個實施例額外地包含數個電鍍系統，可包括一系統頭，具有一轉子。系統頭可裝配，以支承一基板來進行處理。此些系統可包括一密封件，位於轉子上。此些系統可包括一頭升舉件，耦接於系統頭，及裝配以定位系統頭。此些系統可亦包括一密封件清洗組件。密封件清洗組件可包括一臂，在一第一位置及一第二位置之間為可樞轉的，其中臂之一遠端部可垂直地對齊於系統頭之一內部體積區域。臂可繞著臂之一中央軸為可旋轉的。密封件清洗組件可亦包括一清洗頭，包括一托架部，托架部耦接於臂之遠端部。清洗頭可由一前部作為特徵，前部係形成以連接於密封件之一內部體積表面。清洗頭可定義一溝槽，溝槽沿著前部，及清洗頭可定義數個流體通道，此些流體通道通過清洗頭。此些流體通道之各流體通道可流體地通往溝槽之一背側。

於一些實施例中，臂可位於該第二位置中，及臂之遠端部可裝配，以從一縮回位置旋轉清洗頭而直接接觸密封件。系統可包括一扭矩控制馬達，扭矩控制馬達係裝配，以驅動臂，及在轉子旋轉密封件橫越清洗頭時維持清洗頭及密封件之間的接觸。密封件可以一環狀形式作為特徵，及清洗頭之前部可至少部份地由一弓形輪廓作為特徵，弓形輪廓係裝配以容置密封件之一內部環狀側壁。清洗頭可亦包括一接觸銷，接觸銷係至少部份地延伸通過溝槽，及裝配以在一清洗操作期間直接接觸密封件。清洗頭可亦包括一間隙銷，間隙銷係至少部份地延伸通過溝槽，及裝配以在接觸銷直接接觸密封件時定義間隙銷及密封件之間的一縫隙。此些流體通道可包括流體地通往沿著溝槽之一第一位置之一第一通道，以及流體地通往沿著溝槽之一第二位置之一第二通道，第二位置係在密封件之一旋轉方向中自第一位置徑向地偏移。間隙銷可位在第一位置及第二位置之間。此系統可亦包括一流體輸送管，沿著臂延伸及裝配以提供一流體至第一通道。此系統可亦包括一流體移除管，沿著臂延伸及裝配以從第二通道移除流體。於一些實施例中，一真空可在操作期間通過流體移除管維持。

本技術之數個實施例可亦包含數種清洗一電鍍系統接觸密封件之方法。此些方法可包括於一清洗頭之一第一流體通道中傳送一酸性溶液。清洗頭可定位以物理地接觸電鍍系統接觸密封件。此些方法可包括旋轉電鍍系統接觸密封件橫越清洗頭。此方法可亦包括從清洗頭通過一第二流體通道抽取酸性溶液，第二流體通道於電鍍系統接觸密封件之一旋轉方向中自第一流體通道徑向地偏移。於一些實施例中，酸性溶液可實質上維持於一體積中，此體積係部份地由電鍍系統接觸密封件之一內部表面、形成於清洗頭之一前部中之一溝槽、及至少部份地延伸通過溝槽之一接觸銷所定義，接觸銷於電鍍系統接觸密封件之旋轉方向中鄰近清洗頭之一前緣。

此技術可提供優於傳統技術的許多優點。舉例來說，藉由執行一密封接觸件之原位清洗，本技術可減少清洗次數。此外，使用之設備可有助於改善接觸密封件之清洗，而無需妥協於其他系統元件與清洗溶液。此些及其他實施例，以及許多它們的優點及特徵係結合下方之說明及所附之圖式來更詳細地說明。為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：

在半導體製造及處理中之數種操作係執行，以製造基板上之大陣列的特徵。當半導體層係形成時，導孔(via)、溝槽、及其他路徑係製造於基板中。此些特徵可接著以導電或金屬材料填充，而允許電力層至層通過裝置。當裝置特徵之尺寸繼續縮小時，提供通過基板之導電路徑之金屬總量亦是如此。當金屬總量係減少時，填充之品質及均勻可能變得更關鍵，以確保通過裝置之充足的導電性。因此，製造可試著減少或移除路徑中之缺陷及不連續處。

電鍍操作可執行，以提供導電材料至基板上之導孔及其他特徵。電鍍係利用包含導電材料之離子的電解槽，以電化學沈積導電材料於基板上及電化學沈積導電材料在定義於基板上之特徵中。基板上電鍍有金屬處係作為陰極。電接觸件例如是環或銷，可提供電流來流過系統。此接觸件可受到密封件保護而不受到電解液的影響，此密封件可避免金屬電鍍於其他導電元件上。密封件時常為非導電材料，然而，經過一段時間，密封件可能變成導電的，因為在電鍍操作期間形成於密封件上的殘留物之故。當導電足夠時，電鍍可能發生於密封件上。可能發生於密封件上之電鍍可能減少基板上之局部電鍍，而致使均勻問題。均勻問題可能導致基板或晶圓報廢。

傳統技術時常於晶圓之間停止操作，以清洗此密封件上的殘留物。系統可部份地拆卸，及密封件可在工具中進行替換之前人工地清洗及擦洗。此處理係耗費時間，及磨料擦洗可能更粗糙化密封件表面，而增加導電殘留物之總量。導電殘留物可能在處理期間維持在密封件上。

藉由合併可執行密封件之原位清洗的清洗系統，本技術係克服此些問題。此系統可包括噴嘴或頭，可抵靠密封件延伸，及清洗溶液可流動於密封件上，以移除任何殘留物。藉由利用根據本技術之清洗系統，清洗可更容易地執行，及對密封件之表面損害可限制或減少。在說明可執行本技術之數個實施例之範例腔室之後，剩餘的揭露將說明本技術之系統及製程的數個方面。

第1圖繪示根據本技術之數個實施例可利用及實踐數個方法及清洗系統之電鍍系統20的透視圖。電鍍系統20繪示出範例之電鍍系統，包括系統頭22及碗狀件26。在電鍍操作期間，晶圓可夾至系統頭22、反轉、及延伸至碗狀件26中，以執行電鍍操作。電鍍系統20可包括頭升舉件24，頭升舉件24可裝配以升起及旋轉系統頭22，或除此之外定位頭於系統中。頭及碗狀件可貼附於甲板板材28或其他結構，可為合併多個電鍍系統20之較大系統的部份，及可共享電解液及其他材料。轉子34可讓夾至頭之基板在碗狀件中旋轉，或在不同操作中於碗狀件之外側。轉子可包括接觸環40，接觸環40可提供與基板之導電接觸。第1圖繪示可包括將直接於平臺上進行清洗的元件之電鍍腔室。將理解的是，其他裝配係可行的。其他裝配包括數個平臺，頭係在平臺上移動至額外的模組，及密封件或其他元件清洗係在平臺上執行。此外，例如是密封環之一或多個元件可從腔室移除及置放於維護系統或清洗系統中來進行清洗。任何數量之其他操作可執行，而提供或曝露元件來進行清洗。

翻至第2圖，第2圖繪示電鍍系統20之局部剖面圖。包括於頭中之馬達38可提供接觸環40及接觸密封件50之旋轉，接觸密封件50可密封基板。此密封件可在操作期間提供接觸環40之隔離而免於受到電解液的影響來避免電鍍於接觸環上。此密封件可以絕緣材料製成，及可以裝配以限制與電解液作用的材料製成。舉例來說，密封件材料可包括一些包括彈性體的聚合物，及可包括含氟聚合物(fluoropolymers)。含氟聚合物例如是包括任何氟橡膠(FKM)材料的含氟聚合物，FKM材料包括形式1(Type 1)、形式2(Type 2)、形式3(Type 3)、形式4(Type 4)、及形式5(Type 5)的FKM材料。此些材料可亦包括全氟彈性體(perfluoroelastomers)，包括任何全氟橡膠(FFKM)材料，以及四氟乙烯(tetrafluoroethylene)/丙烯(propylene)橡膠或全氟醚橡膠(FFPM)。密封件材料可亦包括有包括動態交聯熱塑性彈性體(thermoplastic vulcanizates)之熱塑彈性體，及例如是苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(styrene ethylene butylene styrene)之具有額外部分(moieties)的彈性體，以及從聚烯(polyolefins)或其他塑膠發展的材料。密封件可亦包括可與電鍍系統及電解液相容之任何其他材料。

如前述所說明，殘留物可能在電鍍操作期間形成於密封件上。於本技術之一些實施例中，在電鍍操作後，基板可移除，及密封件可清洗。密封件可於碗狀件所在之相同的平臺上清洗，或頭可再定位於分離之模組，此分離之模組與電鍍系統20相關連或連接於電鍍系統20。系統頭22可反轉，及密封件清洗組件可在密封件仍連接於頭時使用以清洗密封件。第3圖繪示可能使用於本技術之數個實施例中之密封件清洗組件300的前透視圖。在基板移除，及系統頭22反轉的情況下，密封件清洗組件300可定位於頭之空腔中，及使用於清洗密封件之內部體積，密封件之內部體積可能具有電鍍殘留物於表面上。將理解的是，頭之反轉可並非為關鍵，及本系統可操作以在任何方向中容納密封件。

如圖所示，密封件清洗組件300可包括臂305及清洗頭310。臂305可為擺動臂或其他裝置，與電鍍系統或用於頭之維護系統相關，及可於一些位置之間為可樞轉的。此些位置包括第一位置及第二位置，第一位置可為縮回位置，第二位置可為操作位置及可定位臂305之遠端部。清洗頭310可在垂直對齊於系統頭22之內部體積區域耦接於臂305之遠端部。臂305可亦繞著臂之中央軸為可旋轉的，而可提供清洗頭上升及下降至操作位置。清洗頭可在操作位置接觸密封件。臂305可為L形或其他可縮回或可伸展的臂，及可耦接於扭矩控制馬達。扭矩控制馬達可與臂合併或連接於臂。扭矩控制馬達可驅動臂於第一及第二位置之間，及可亦裝配以維持清洗頭及將清洗之密封件之間的接觸。

臂305可亦包括一或多個流體輸送管307a或流體移除管307b，此一或多個流體輸送管307a或流體移除管307b可沿著臂延伸。此些管可耦接於一或多個槽體或可使用於清洗操作之其他材料，及可耦接或流體地連接於清洗頭310。舉例來說，流體輸送管307a可提供一或多個清洗溶液至清洗頭中，而流體移除管307b可在清洗溶液與將清洗之密封件作用後移除清洗溶液。清洗頭310可提供清洗溶液至密封件及從密封件移除清洗溶液，而不會接觸其他腔室元件、滴漏(dripping)、或與系統頭22的其他作用。密封件接觸及清洗操作將更詳細地說明於下方。

清洗頭310可為耦接在一起的多個元件，或可為合併一或多個方面於設計中的單一件的機械設計。清洗頭310可包括托架部312。清洗頭310可藉由托架部312耦接於臂305，例如是耦接於臂305之遠端部。托架部312可利用任何數量之元件剛性地耦接於頭，此些元件包括緊固元件、黏膠，或托架部可包括裝配以容納扣合(snap-fitting)清洗頭於臂上之形式。臂或清洗頭托架部之任何數量方面可調整，以提供此些元件之間的耦接。

清洗頭310之前部314可從托架部312於第一方向中延伸，及清洗頭310之背部316可相反於前部從托架部312於第二方向中延伸。前部314可形成以連接於電鍍系統頭之密封件。舉例來說，接觸密封件可為環狀元件，及因而可以沿著內部及外部表面之彎曲輪廓作為特徵。因此，前部314可至少部份地以弓形輪廓作為特徵，弓形輪廓係裝配以容納密封件之曲率。此可提供改善此些元件之間的接觸，以減少液體洩漏或滴漏的機會。

清洗頭310可定義溝槽318，溝槽318沿著前部314。溝槽318可由上側壁320及下側壁322定義，及可面對將清洗之密封件。上側壁320及下側壁322之一或兩者可在實施例中展出弓形輪廓。舉例來說，於一些實施例中，下側壁322可展現出沿著清洗頭310之前部314的弓形輪廓。下側壁可以等同於密封件之曲率的曲率作為特徵，以限制任何流體通過此些元件之間所形成的空間洩漏出溝槽。

清洗頭310可以任何數量之材料製成或數個材料之組合製成。於一些實施例中，清洗頭310可包括聚合物材料，此聚合物材料可抵抗可能使用之清洗溶液的損害。舉例來說，如將有關於下方之操作方法的說明，於一些實施例中，清洗溶液可包括酸性溶液。因此，清洗頭310可包括抵抗酸性溶液之材料，此酸性溶液可能流經清洗頭。此外，無論是在酸性溶液中之水或分開傳送之水可流經清洗頭310。於一些實施例中，清洗頭310可包括疏水性材料，疏水性材料可抵抗清洗流體之濕潤，及可有助於通過清洗頭310之清洗流體的移動及移除。藉由利用疏水性材料，清洗流體可較佳地填充溝槽之體積，因為清洗流體可從清洗頭排除而在清洗頭之表面上形成清洗溶液之高接觸角，高階觸角例如是大於90°。此可確保密封件之整個表面係與清洗溶液接觸。舉例來說，清洗頭310可為或包括類似於或相同於將清洗之密封件的材料，及可為先前所述之任何材料。清洗頭310可亦或包括含氟聚合物，含氟聚合物包括聚氯乙烯(polyvinyl fluorides)、包括聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)之氟乙烯化合物(fluoroethylene compounds)、氟丙烷化合物(fluoropropylene compounds)、及可抵抗使用於電鍍中或將討論之清洗操作中之任何材料的其他合成物。

第4圖繪示根據本技術之一些實施例之清洗頭310的透視圖。第4圖可更繪示出清洗頭310之背部316，及可繪示流體輸送埠324。如前所說明，流體輸送管307a或流體移除管307b可沿著臂305延伸，及可流體地連接於清洗頭310。管可經由流體輸送埠324流體地耦接於清洗頭310，流體輸送埠324定義或位於清洗頭之背部316中。雖然決定於清洗組件之尺寸及裝配，任何數量之流體輸送埠324可包括於系統中，三個流體輸送埠324係於圖式中繪示出來。流體輸送埠可通往溝槽318，例如是如下方將繪示之溝槽318之背側，及可使用於傳送清洗溶液至溝槽，或可使用以從溝槽收回清洗溶液。舉例來說，在包括用於所述之本技術包含的可能裝配之一實施例中，流體輸送埠324a可流體地耦接於流體輸送管307a，及流體輸送埠324b、324c可流體地耦接於兩個流體移除管307b。如具有通常技術者理解的是，任何其他裝配可亦由清洗組件所容納。

第5圖繪示根據本技術一些實施例之用以定位清洗頭之範例設備的示意圖。所繪示之設備可包括底座303，扭矩控制馬達可連接於底座303。臂305可耦接於底座303，清洗頭310可在遠端位置處耦接於臂305。如同前述，底座303可為可操作的，以樞接或擺動臂305，而提供清洗頭310相對於密封件或將清洗之其他裝置定位。在操作底座303期間，在限制清洗頭310接觸密封件或其他元件之機會時，清洗頭310係維持在縮回或收回位置時，而可有助於定位清洗頭310。藉由維持清洗頭310於向上凹入之面向下位置中，清洗頭310可在定位而接觸密封件前通過將清洗之密封件的上方。

第6圖繪示根據本技術一些實施例之用以定位清洗頭之範例設備的示意圖。一旦清洗頭310已經擺動至密封件之內部體積區域中時，臂305可旋轉以定位清洗頭310於操作位置中。在此操作位置中，清洗頭310可接觸密封件或將清洗之其他元件。雖然在一些實施例中，臂305可於任一方向中旋轉來可操作地定位清洗頭310，於一些實施例中，臂305可順時針擺動來提供清洗頭310對密封件之壓縮量。第5-6圖繪示用以傳送清洗頭310至密封件或將清洗之密封件或元件的可能系統的示意圖，但將理解的是，可使用來樞接、旋轉、或其他定位清洗頭於將清洗之密封件上的任何系統係可使用。

於一些實施例中，前述之第4圖額外地繪示出上側壁320可橫向地延伸超過下側壁322之外邊緣。舉例來說，當卡合於密封件時，如下方將繪示，上側壁320可延伸超過密封件之內部牆，使得密封件可在清洗期間至少部份地置於溝槽318中。第7圖繪示根據本技術一些實施例之在操作中的清洗頭310之局部剖面圖。此剖面圖可通過溝槽318，舉例為例如是就在上側壁320之下方。如圖所示，及繪示於剖面圖中，清洗頭310可定義數個流體通道326，此些流體通道326通過清洗頭。各流體通道326可流體地通往溝槽318之背側。流體通道326可延伸至清洗頭310之背側及從流體輸送埠324進出。因此，一些實施例中，流體輸送埠之數量可等同於流體輸送通道之數量。流體輸送通道可包括如圖所示之較大直徑部份及較小直徑部份，較小直徑部份係位在溝槽318及較大直徑部份之間。通道直徑之調整可更有助於流體移動通過清洗頭。

清洗頭可包括一或多個接觸銷，接觸銷可與將清洗之密封作用。如圖所示，清洗頭310可接觸在接觸銷328及接觸銷330上之密封件510。在操作中，系統頭轉子可旋轉密封件510橫越清洗頭310。如所示之旋轉方向可開始於清洗頭310之前緣332及沿著清洗頭橫向地或徑向地延伸至後緣334。接觸銷328可至少部份地延伸通過溝槽318，及可垂直地定位通過清洗頭310之前部314。接觸銷328可定位在清洗頭310之前緣332附近。在清洗操作期間，接觸銷328可裝配以直接接觸密封件510。此外，接觸銷330可與接觸銷328一致，及可在橫越清洗頭之密封件510的旋轉方向中定位在清洗頭310之後緣334附近。藉由於一些實施例中具有接觸銷僅部份地延伸至溝槽318中，密封件可在密封件之上方及下方的溝槽中至少部份地凹入。因此，清洗體積可定義在第一個接觸銷328、密封件510、及第二個接觸銷330之間的溝槽318中。此體積可裝配以維持傳送通過清洗頭之流體通道的清洗流體，以限制或避免從清洗頭之任何洩漏。

清洗頭310可亦包括間隙銷336，定位於第一個接觸銷328及第二個接觸銷330之間。間隙銷336可類似於接觸銷至少部份地延伸通過溝槽318。於一些實施例中，不像接觸銷一般，間隙銷336可不接觸密封件510。當接觸銷係直接接觸密封件510時，間隙銷336可改為定義在間隙銷及密封件之間的縫隙。因此，間隙銷336可有助於傳送之清洗流體及密封件之間的接觸，以在密封件旋轉期間確保密封件之完整浸溼。如前所述，清洗頭310之元件可為疏水性，及因而根據溝槽及密封件之間的縫隙距離，清洗流體可從流體輸送通道流動至流體移除通道，而不接觸密封件或斷斷續續地接觸密封件。

藉由包括間隙銷336，當密封件旋轉橫越清洗頭時，可使用以沿著密封件之表面確保完整接觸之減少的縫隙可維持。於一些實施例中，根據系統之尺寸及將清洗之表面，縫隙可少於或大約為1 cm，及可少於或大約為9 mm，少於或大約為8 mm，少於或大約為7 mm，少於或大約為6 mm，少於或大約為5 mm，少於或大約為4 mm，少於或大約為3 mm，少於或大約為2 mm，少於或大約為1 mm，少於或大約為0.5 mm，少於或大約為0.2 mm，或更少。接觸銷328、330及間隙銷336可為類似於或不同於密封件或清洗頭之材料，及可為或包括任何前述之材料。銷可為通用之塑膠，包括聚乙烯(polyethylene)或可提供低摩擦或其他有益性質之任何其他長鍵聚合材料。此外，雖然材料可為與密封件材料可相容的來限制對密封件之損害，由於接觸銷可能直接接觸密封件，此些銷可包括耐磨損的任何其他聚合物。各銷可亦從清洗頭之下方為可進出的，而在有需要時進行替換。

間隙銷336可定位在用於清洗流體之入口通道及出口通道之間的清洗頭中。舉例來說，如圖所示，第一個流體通道326a可向內延伸至接觸銷328及在第一位置通往溝槽318。第二個流體通道326b及第三個流體通道326c可分別流體地通往沿著溝槽之第二位置及第三位置，第二位置及第三位置分別在密封件之旋轉方向中從第一位置徑向地或橫向地偏移。間隙銷336可位於第一個流體通道及第二個流體通道之間，及可至少部份地定位在第一位置及第二位置之間的溝槽中。

例如是藉由傳送清洗溶液通過流體輸送管307a至清洗頭310中之第一個流體傳送埠，清洗溶液可流動或泵入第一個流體通道326a中。當清洗溶液已經在間隙銷336附近接觸密封件510及與密封件510作用之後，第二個流體通道326b及第三個流體通道326c可使用以收回清洗溶液。第二個流體通道及第三個流體通道可通過流體移除管耦接於真空系統。此真空系統例如是吸引器(aspirator)，可執行吸取動作來從溝槽318及從清洗頭310抽取清洗流體。密封件可在清洗溶液之流動期間旋轉，以確保整個密封件之一或多個表面進行清洗。如前所述，扭矩控制馬達可耦接於臂，清洗頭可耦接於臂上，及扭矩控制馬達可確保清洗頭在旋轉時維持與密封件之接觸。

第8圖繪示根據本技術一些實施例的在操作中之清洗頭310的另一局部剖面圖。此局部剖面圖可垂直通過第三個流體通道326c。第8圖繪示出密封件510之額外的數個方面，可包括內部環狀側壁512。此內部環狀側壁可為形成電鍍殘留物的位置，及於一些實施例中，此內部環狀側壁可能為接觸電解液之唯一位置。當具有清洗頭於其上之臂例如是順時針旋轉時，清洗頭可從升起或縮回位置向下擺動，及可沿著內部環狀側壁512直接接觸密封件510，例如是利用前述之接觸銷直接接觸密封件510。內部環狀側壁512可在溝槽518中延伸，及可在清洗頭310之溝槽318的上側壁320下方凹入。密封件可於一些實施例中亦至少部份地凹入而橫越下側壁322，及下側壁322可以弓形輪廓作為特徵，以容置密封件之形狀來限制此些元件之間的清洗溶液洩漏。藉由利用此清洗組件，原位清洗可在密封件上執行，以減少或消除密封件上之殘留物。密封件上之殘留物可能導電的及可能影響電鍍操作。

先前所說明的系統及元件可使用於許多用以原位元件清洗之方法中。第9圖繪示根據本技術一些實施例的清洗電鍍系統之接觸密封件之範例之方法900的數個操作，及範例之方法900可使用前述之任何元件 ，例如是清洗頭310。方法900可包括先於實際密封件清洗之數個操作。舉例來說，在清洗之前，系統頭可定位。系統頭可例如是反轉，以曝露將清洗之接觸密封件或其他元件。清洗組件之臂可定位於頭之內部體積中，及可旋轉清洗頭來與接觸密封件或其他元件接觸。清洗溶液可在操作910傳送通過清洗頭來與密封件接觸。清洗頭可定位以物理地接觸電鍍系統接觸密封件，及清洗溶液可傳送通過清洗頭之第一個流體通道。密封件可在操作920旋轉橫越清洗頭，而可讓清洗溶液接觸整個表面。於操作930，清洗溶液可在旋轉期間從清洗頭抽取，及清洗溶液之傳送係通過第二個流體通道，第二個流體通道係在電鍍系統之旋轉方向中自第一個流體通道徑向地偏移。雖然以特定之接續順序繪示出來，操作910及操作920可以任何順序執行，包括同時執行。舉例來說，方法900可藉由旋轉密封件開始，其可操作以在清洗溶液從輸送通道進入清洗頭至取回通道時抽取清洗溶液。藉由以旋轉密封件開始此操作，利用密封件係可在流體流動及排出率(evacuation rates)之間的發展出平衡，以有助於從輸送通道至回流通道的流體傳送。此外，操作920之密封件旋轉可與傳送溶液同時執行。

於一些實施例中，清洗溶液可為或包括酸性溶液。殘留物可包括金屬離子或材料於密封件之表面上，殘留物可由酸洗(acid wash)移除。酸性溶液可基於電鍍之金屬選擇，及酸性溶液可包括硝酸、醋酸、硫酸、或任何其他有機或無機酸，以及可包括可能有助於移除銅材料、鎳材料、錫銀焊料、或有助於移除可能電鍍及可能致使殘留物形成於密封件上之其他材料的酸混合物。其他材料包括金屬有機材料及複合金屬，例如是舉例為在錫銀槽中之銀。

如上所說明，清洗頭可以疏水性材料製成，而可限制或避免清洗溶液之浸溼至清洗頭材料上。清洗溶液之輸送、清洗溶液之移除、及密封件之旋轉可亦以限制溶液接觸清洗頭之表面之方式執行，及限制溶液從清洗頭滴漏或洩漏而接觸系統頭之任何其他元件之方式執行。舉例來說，如果酸性溶液允許與接觸件作用時係可能導致接觸件受損，因此，藉由小心地控制溶液之輸送及移除，酸性溶液可使用於本技術中，而不像可能限制於利用水的其他原位系統。藉由利用本技術，清洗溶液可實質上維持於一體積中，此體積部份地由接觸密封件之表面、形成於清洗頭之前部中的溝槽、及至少部份地延伸通過溝槽之一或多個接觸銷來定義。接觸銷係於橫越清洗頭之接觸密封件的旋轉方向中位在清洗頭之前及後緣附近。

於一些實施例中，水沖洗可利用例如是去離子水之水、接續傳送及移除清洗溶液來執行。水可以相同於清洗溶液之方式傳送。於一些實施例中，水可以大於清洗溶液之體積流率(volumetric flow rate)輸送。藉由輸送相對於移除率(removal rate)之額外的水，水可更流入體積中，例如是與接觸銷328或接觸銷330作用，而可從清洗頭有效率地沖洗任何殘留之清洗溶液。此外，一定量的水可能從清洗頭洩漏或射出，而可沖洗系統頭上之下方接觸。本技術提供原位清洗接觸密封件的能力，而限制電鍍設備之停工時間，且亦同時限制導電殘留物形成於曝露之工具表面上。形成於曝露之工具表面上的導電殘留物可能影響基板上之電鍍均勻。因此，改善之產量及品質可藉由根據本技術之系統及方法提供。

於上述之說明中，針對說明之目的，許多細節係已經提出，以瞭解本技術之數種實施例。然而，將理解的是，對於此技術領域中具有通常知識者來說，特定實施例可在無需部份之細節或額外的細節的情況下實行。舉例來說，可受益於所述之浸溼技術的其他基板可與本技術一起使用。

在具有揭露之數種實施例的情況下，本技術領域中具有通常知識者將瞭解數種調整、替代構造、及等效物可在不脫離實施例之精神下使用。此外，一些已知的處理及元件未進行說明，以避免不必要地模糊本技術。因此，上述說明應不作為本技術之範圍的限制。

將理解的是，除非上下文另有明確規定，在數值範圍提供之處，在該範圍之上限及下限之間的為下限單位之最小部份之各中介值係亦明確地揭露。在陳述之範圍中的任何陳述之值或未陳述之中介值，及在此陳述之範圍中的任何其他陳述或中介值之間的任何較窄的範圍係包含在內。該些較小範圍之上及下限可在範圍中獨立地包括或排除，及在陳述之範圍中面臨任何特別排除之限制，於較小之範圍中包含任一個限制、兩個限制皆沒有、或兩個限制之各範圍係亦包含於此技術中。在陳述之範圍包括一或兩個限制之情況下，亦包括排除任一或兩個所包括之該些限制的範圍。在列表中提供多個值的情況下，包含或基於該些數值之任何範圍係類似地具體揭露。

如此處及所附之申請專利範圍中所使用，除非內容明確地指出其他方式，單數形式「一(a、an)」、及「此(the)」包括複數參照。因此，舉例來說，述及「一材料(a material)」係包括數個此種材料，及述及「此通道(the channel)」係包括有關於一或多個通道及對本技術領域中具有通常知識者而言之其之等效物等。

再者，在使用於此說明書中及下方之申請專利範圍中之字詞「包括(comprise(s)、comprising、contain(s)、containing、include(s)、及including)」係意欲意指所述之特徵、整數、元件、或操作之存在，但它們不排除一或多的其他特徵、整數、元件、操作、動作、或群組之存在或額外的一或多的其他特徵、整數、元件、操作、動作、或群組。綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

20‧‧‧電鍍系統

22‧‧‧系統頭

24‧‧‧頭升舉件

26‧‧‧碗狀件

28‧‧‧甲板板材

34‧‧‧轉子

38‧‧‧馬達

40‧‧‧接觸環

50‧‧‧接觸密封件

300‧‧‧密封件清洗組件

303‧‧‧底座

305‧‧‧臂

307a‧‧‧流體輸送管

307b‧‧‧流體移除管

310‧‧‧清洗頭

312‧‧‧托架部

314‧‧‧前部

316‧‧‧背部

318‧‧‧溝槽

320‧‧‧上側壁

322‧‧‧下側壁

324‧‧‧流體輸送埠

326‧‧‧流體通道

328、330‧‧‧接觸銷

332‧‧‧前緣

334‧‧‧後緣

336‧‧‧間隙銷

510‧‧‧密封件

512‧‧‧內部環狀側壁

900‧‧‧方法

910、920、930‧‧‧操作

所揭露之實施例的性質及優點之進一步理解可藉由參照說明及圖式之剩餘部份來實現。

第1圖繪示可執行根據本技術一些實施例之清洗技術的一腔室的示意圖。

第2圖繪示可與根據本技術一些實施例相關之密封件清洗組件之腔室的局部剖面圖。

第3圖繪示根據本技術一些實施例的清洗頭之透視圖。

第4圖繪示根據本技術一些實施例之清洗頭的透視圖。

第5圖繪示根據本技術一些實施例之用以定位清洗頭之範例設備的示意圖。

第6圖繪示根據本技術一些實施例之用以定位清洗頭之範例設備的示意圖。

第7圖繪示根據本技術一些實施例之操作中之清洗頭的局部剖面圖。

第8圖繪示根據本技術一些實施例之操作中之清洗頭的局部剖面圖。

第9圖繪示根據本技術一實施例之清洗接觸密封件之範例方法的數個操作。

數種圖式係作為示意圖包括於其中。將理解的是，圖式係用以說明之目的，及除非特別指出依照比例，否則圖式不視為依照比例。此外，作為示意圖來說，圖式係提供以有助於瞭解，及相較於實際表示可能不包括所有的方面或資訊，及可包括誇大之材料來作為說明之目的。

於圖式中，類似元件及/或特徵可具有相同之數字參考標註。再者，透過參考標註後之用以區分類似元件及/或特徵之字母 ，相同形式之數種元件可有所區別。如果僅有第一數字參考標註係使用於說明中時，說明係可適用於具有相同之第一數字參考標註之類似元件及/或特徵之任一者，而不考慮字母後綴。

Claims (20)

1. 一種電鍍設備之密封件清洗組件，包括： 一臂，於一第一位置及一第二位置之間為可樞轉的，其中該臂係繞著該臂之一中央軸為可旋轉的；以及 一清洗頭，包括一托架部，該托架部耦接於該臂之一遠端部，該清洗頭係由一前部作為特徵，該前部係形成以連接於該電鍍設備之一密封件，其中該清洗頭係定義一溝槽，該溝槽沿著該前部，及其中該清洗頭係定義複數個流體通道，該些流體通道通過該清洗頭，該些流體通道之各該流體通道係流體地通往該溝槽之一背側。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電鍍設備之密封件清洗組件，其中該清洗頭之該前部係至少部份地由一弓形輪廓作為特徵，該弓形輪廓係裝配以容置一環狀密封件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電鍍設備之密封件清洗組件，其中該清洗頭更包括一接觸銷，該接觸銷係至少部份地延伸通過該溝槽，及裝配以直接接觸該密封件。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電鍍設備之密封件清洗組件，其中該清洗頭更包括一間隙銷，該間隙銷係至少部份地延伸通過該溝槽，及裝配以在該接觸銷直接接觸該密封件時定義該間隙銷及該密封件之間的一縫隙。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電鍍設備之密封件清洗組件，其中該些流體通道包括： 一第一通道，流體地通往沿著該溝槽之一第一位置；以及 一第二通道，流體地通往沿著該溝槽之一第二位置，該第二位置係在該密封件之一旋轉方向中自該第一位置徑向地偏移。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電鍍設備之密封件清洗組件，其中該間隙銷係位在該第一位置及該第二位置之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電鍍設備之密封件清洗組件，其中該清洗頭包括一疏水性材料。
8. 一種電鍍系統，包括： 一系統頭，具有一轉子，該系統頭係裝配，以支承一基板來進行處理； 一密封件，位於該轉子上； 一頭升舉件，耦接於該系統頭，及裝配以定位該系統頭；以及 一密封件清洗組件，包括： 一臂，在一第一位置及一第二位置之間為可樞轉的，其中該臂之一遠端部係垂直地對齊於該系統頭之一內部體積區域，其中該臂係繞著該臂之一中央軸為可旋轉的；及 一清洗頭，包括一托架部，該托架部耦接於該臂之該遠端部，該清洗頭係由一前部作為特徵，該前部係形成以連接於該密封件之一內部體積表面，其中該清洗頭係定義一溝槽，該溝槽沿著該前部，及其中該清洗頭係定義複數個流體通道，該些流體通道通過該清洗頭，該些流體通道之各該流體通道係流體地通往該溝槽之一背側。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電鍍系統，其中，當該臂係位於該第二位置中時，該臂之該遠端部係裝配，以從一縮回位置旋轉該清洗頭而直接接觸該密封件。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電鍍系統，更包括一扭矩控制馬達，該扭矩控制馬達係裝配，以驅動該臂，及在該轉子旋轉該密封件橫越該清洗頭時維持該清洗頭及該密封件之間的接觸。
11. 如申請專利範圍第8項所述之電鍍系統，其中該密封件係以一環狀形式作為特徵，該清洗頭之該前部係至少部份地由一弓形輪廓作為特徵，該弓形輪廓係裝配以容置該密封件之一內部環狀側壁。
12. 如申請專利範圍第8項所述之電鍍系統，其中該清洗頭更包括一接觸銷，該接觸銷係至少部份地延伸通過該溝槽，及裝配以在一清洗操作期間直接接觸該密封件。
13. 如申請專利範圍12項所述之電鍍系統，其中該清洗頭更包括一間隙銷，該間隙銷係至少部份地延伸通過該溝槽，及裝配以在該接觸銷直接接觸該密封件時定義該間隙銷及該密封件之間的一縫隙。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電鍍系統，其中該些流體通道包括： 一第一通道，流體地通往沿著該溝槽之一第一位置；以及 一第二通道，流體地通往沿著該溝槽之一第二位置，該第二位置係在該密封件之一旋轉方向中自該第一位置徑向地偏移。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電鍍系統，其中該間隙銷係位在該第一位置及該第二位置之間。
16. 如申請專利範圍第15項所述之電鍍系統，更包括一流體輸送管，沿著該臂延伸及裝配以提供一流體至該第一通道。
17. 如申請專利範圍第16項所述之電鍍系統，更包括一流體移除管，沿著該臂延伸及裝配以從該第二通道移除該流體。
18. 如申請專利範圍第17項所述之電鍍系統，其中一真空係在操作期間通過該流體移除管維持。
19. 一種清洗一電鍍系統接觸密封件之方法，該方法包括： 於一清洗頭之一第一流體通道中傳送一酸性溶液，其中該清洗頭係定位以物理地接觸該電鍍系統接觸密封件； 旋轉該電鍍系統接觸密封件橫越該清洗頭；以及 從該清洗頭通過一第二流體通道取出該酸性溶液，該第二流體通道於該電鍍系統接觸密封件之一旋轉方向中自該第一流體通道徑向地偏移。
20. 如申請專利範圍第19項所述之清洗該電鍍系統接觸密封件之方法，其中該酸性溶液係實質上維持於一體積中，該體積係部份地由該電鍍系統接觸密封件之一內部表面、形成於該清洗頭之一前部中之一溝槽，及至少部份地延伸通過該溝槽之一接觸銷所定義，該接觸銷於該電鍍系統接觸密封件之該旋轉方向中位在該清洗頭之一前緣的附近。