TW508377B - Electroplating apparatus, electroplating system and electroplating processing method using said electroplating apparatus and electrolating system - Google Patents

Description

技術領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關於電鍍襄置、電鑛系統及使用該電鍍裝 置、電鑛系統之電鍍處理方法，特別是關於在晶圓那樣的 被處理體上堆積金屬之電鍍裝置、電鑛系統及使用該電鑛 裝置、電鍍系統之電鍍處理方法。 背景技術 實際安裝半導體晶片於基板上構成電子機器時，在一 定的面積内安裝更多的半導體晶片，所謂是提升高密度安 裝之要求。隨著該高密度安裝之要求，基板上之配線也有 高密度化之傾向，使用種種方法之配線的微細化進展中。 作為形成微細的配線方法，譬如是採用以化學氣相澱 積（CVD)那樣的成膜方法在基板上形成微細的底基電極， 在該底基電極堆積金屬之電鍍處理方法。該電鍍處理方法 係將浸潰於含金屬離子之水溶液，自外部流電氣、在陰極（ 底基電極）部份還原反應、在陽極部份引起氧化反應、在陽 極部份能引起氧化反應、藉在陰極上之還原反應堆積金屬 於底基電極之方法。 苐9圖表示使用於電艘處理之電鑛裝置之概略剖面圖。 如第9圖所示，電鍍裝置51包含有填充電鍍液之電鍍槽 52、設置於電鍍槽52之外壁53、貯藏電鍍液之櫃54與自電 鍍液至電鍍槽52内之泵55。 電鍍槽52之上端係設置有4處朝其内周面側突出之突 部56，形成諸如於内周面上各間隔90度者，且於突部56上 載置銅環57。而且，在銅環57上設置作為被處理體之晶圓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 4 五、發明説明（2 ) 58 ’使電鑛面處於下側者。晶圓58係形成作為電鑛面的陰 極之底基電極59,底基電極59與銅環㈣電氣的連接。^ 者，設置於銅環57上之晶g]W係以使用推壓手段之固定夹 具6〇㈣定’構成電鍍槽52内之電鍍槽在接觸晶_時不 會朝晨侧（晶圓58之上面）轉進。 電鍍槽52之底部配置有陽極之陽極板61，且使之與晶 圓58呈平行者。該陽極板61及銅環57係電氣式連接於電流 源62。 4電鍍裝置51係供給至電鍍槽52内之電鍍液自晶圓％ 之中央部朝端部方向均-的流動’俟電鍵液充滿電鍵槽^ 内時，電鍍液由電鍍槽52之上部朝端部方向推出。而且， 朝端部方向擠出之電鍍液係通過配管63貯藏於櫃54。如此 ’電鑛裝置51形成一使電鍍液在#内部循環之循環構造。 而且，供給至電鍍槽52内之電鍍液接觸晶圓58數秒之 後開始通電，藉該通電在底基電極59上形成電鍍膜。 可疋，底基電極59係形成微細的凹凸狀，在凹部有電 鍍液無法充份轉進之情形。再者，底基電極59，特別是在 其凹部有附著電鍍槽52内發生的氣泡之情形。該等情形， 在底基電極59之電流分布就會產生不均，因該底基電極59 電流之差異，形成於底基電極59上之電鍍膜之厚度就會有 不同。因而，有在底基電極59上不能形成均一的電鍍膜之 問題。 再者，銅環57係以其上面之全面與晶圓58接觸，該面 内之接觸阻力變成均一上有困難。因此，因兩者接觸面之 508377 A7 - --—-— ---y______ 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接觸阻力是不同，有在底基電極59之電流分布產生不均之 虞。該電流分布產生不句時，因底基電極59之電流不同形 成於底基電極59上之電鍍膜的厚度就會有不同。因此，有 在底基電極59上無法形成均一的電艘膜之問題。 方面，使用電極銷代替銅環57時，與使用銅環57情 形相較，雖可能減少底基電極59電流分布之不均，但可通 電之電極銷之電流量就會被限制。這樣下去，可形成於底 基電極59上之電鍍膜之厚度被限制，有電鍍裝置之通用性 不足之問題。 本發明係為解決上述問題點而完成，其目的係提供一 種可在被處理體上形成均一厚度的電鍍膜之電鏟裝置、電 鍵系統及使用該電鑛裝置、電錢系統之電鑛處理方法。 發明概述 為解決上述問題點，本發明之電鍍裝置，其特徵在於 包含有填充電鍍液之電鍍槽；配設於前述電鍍槽之上部， 形成於半導體晶圓表面連接於第）電極之連接構件；配設於 刖述電鑛槽内之第2電極、配設於前述電鍍槽内之第2電極 及配設於前述電鍍槽内之超音波振動構件。根據本發明之 電鍍裝置，使第1電極電氣式連接於連接構件之狀態下，被 處理體配置於連接構件上，並於電鍍槽填充電鍍液。充填 電鍍液時，電流通電至電鍍裝置，同時藉超音波振動構件 在電鑛槽内連績的施加超音波振動。藉該通電電錢液發生 化學反應，雖在電鑛液内譬如發生氫氣泡，但該氣泡藉超 音波振動變成不會附著於第1電極。再者，藉超音波振動促 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） -6 - 508377 A7 ___B7 五、發明説明（4 ) 進電鍍槽内電鍍液之循環，電鍍液供應至第丨電極之全面。 因此，第1電極之電流分布變成均一，在第丨電極上形成均 一厚度之電鍍膜。 再者，本發明之電鍍裝置中，其特徵在於半導體晶圓 配置成須被處理之第1電極位於下側者，更且，半導體晶圓 固定於電鍍槽作為特徵。 再者，本發明之電鍍裝置其中，其特徵在於超音波振 動構件在電鍍處理中變化其振動數。如此做時，可改變電 鍍槽中駐波之腹位置，因而將振動強度平均化、可防止電 鍍的不均。 #者’本發明之電鍍裝置其特徵在於包含有填充電鑛 液之電鍍槽，配設於電鍍槽上部，連接於形成於半導體晶 圓表面之第i電極之第!彈性構件；使電鍍槽内之電鍍液不 肖帛1彈性構件相接觸之狀態下配設於電鑛槽上部之第2彈 性構件；及配設於電鍍槽内之第2電極。根據本發明之電鍍 H第〗彈性構件及第2彈性構件係轉性構件所構成， 並使被處理體配置於第i彈性構件及第2彈性構件上，使第1 t極電氣式連接第！彈性構件之狀態下，第】彈性構件與第】 電極之接觸電阻變為均一。由於接觸電阻均一，第丨電極之 電流分布變為均在第i電極上形成均_的厚度之電鑛膜 。再者’第！電極係接觸第i彈性構件之上面，鎖除可通電 至第1彈性構件的電流量大受限制之情形，在第】電極上形 I 成厚度之電賴。更且，由於以電極電氣式連接於第 1彈性構件，並使被處理體配置於第1彈性構件及第2彈性構 —~—___ 本紙張尺度相㈣Η家辟(CNS) Α4規格（210X297公釐) ---- -7 -

訂丨 :線—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（5 )

因此，電鍍液供給至第丨電極之全面， τ曰門，电鍍液之循環 可施行均一的電鍍 中，第1彈性構件及第2彈性 第1彈性構件及第2彈性構件 再者’本發明之電錢裝置中， 構件係形成環狀。如此做時，第1 , 之成形及配設在電職置變成容易。作為該彈性構件，將 第1彈性構件作為導電性橡膠，第2彈性構件作成耐藥品性 橡_ ’較適於本發明。再者，將第旧性構件形成螺旋狀 時，加上第1彈性構件之應力被分散，可提高第旧性構件 本發明之電鍍系統，其特徵在於包含有··搬送裝置， 用以保持被處理之半導體晶圓並搬送至一定之位置；電鑛 裝置，用以電鍍藉前述搬送裝置搬送之前述半導體晶圓， 在填充電鍍液之電鍍槽設置超音波振動構件，於電铲 中在電鍍液加上超音波者；洗淨裝置，用以洗淨㈣述電 鍍裝置形成電鍍膜之前述半導體晶圓；及乾燥裝置，用以 乾燥藉前述洗淨裝置洗淨之前述半導體晶圓。根據本發明 之電鍍系統，半導體晶圓係保持於搬送裝置並搬送至電鍍 裝置，在半導體晶圓之第1電極上形成電鍍膜。形成有電鍍 膜之半導體晶圓係保持於搬送裝置並搬送至洗淨裝置洗淨 / / A7 I~ --—--- 67 _ 五、發明説明（6 ) 洗淨過之被處理體係保持於搬送裝置並搬送至乾燥裝置 乾燥晶圓。在此，構建成在搬送裝置保持晶圓之狀態可 上下反轉晶圓時，可使於形成有電鍍膜之面朝上方之狀態 乾燥晶圓，使乾燥裝置之構造變為簡單。 本發明之電鏟裝置方法，其特徵在於包含有：搬送步 驟係保持半導體晶圓並搬送至一定位置；電鍍步驟.，係 將X搬送步驟搬送之半導體晶圓接觸加上超音波振動之電 鍍液並電鍍，在半導體晶圓之表面形成電鍍膜；洗淨步驟 用以洗淨在前述電鍍步驟形成電鍍膜之被處理體；以及 乾燥步驟，用以乾燥在前述洗淨步驟洗淨過之被處理體。 在此，在洗淨步驟與乾燥步驟之間具有保持被處理體之狀 心下可上下反轉被處理體之反轉步驟時，可於形成有電鍍 膜之面朝上方之狀態施行乾燥步驟。再者，該處理方法係 於電鍍處理，譬如就可適用於鍍銅處理等。 圖式之簡單說明 第1圖係顯示本發明電鍍系統之實施形態之概略圖； 第2圖係顯示第丨圖所示之電鍍系統中搬送裝置之概略 構成圖； 第3圖係顯示本發明電鍍裝置之實施形態之剖面圖； 第4圖係顯示第|圖所示之電鍍系統中洗淨裝置之剖面 圖； 第5圖係顯示第丨圖所示之電鍍系統中旋轉式脫水機之 概略圖； 第6圖係顯示本發明之電鍍處理方法之流程圖； —" - - -- —————— 本紙張尺度適财關家標規格(210:297公釐) ------- -9 -

·、τ :線丨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、發明説明 第7圖係顯不所形成之電鐘膜的膜厚圖开^ · 第δ圖係顯示第3圖中以符號Iv所示部份之另一實施 开；態之擴大立體圖； 第9圖係顯示習知之電鍍裝置的概略剖面圖· 為實施發明之最佳的形態 以下，關於將本發明具體化之一實施形態參照圖式予 以說明。 第1圖表示本實施形態電鍍系統模式圖，此外，本實施 之形態係就一般性使用之硫酸銅電鍍之情形說明之。 7b 曰曰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如第1圖所示，電鍍系統1包含有保持作為被處理體之 晶圓2並搬送至一定位置之搬送裝置3、在晶圓2表面形成電 鍍膜之電鍍裝置4、用以洗淨形成電鍍膜的晶圓2之洗淨裝 置5以及用以乾燥洗淨過之晶圓2作為乾燥裝置之旋轉式乾 燥機6 °再者，電鍍系統1係設置自其搬入口 7a及搬出口 所構成之板匣站7，其内部係收容複數張譬如收納了 25張 圓2之板匣8。本貫施形態之電鍍系統1係設置兩組的電鍍裝 置4及洗淨裝置5,電鍍裝置4、洗淨裝置5及旋轉式乾燥機6 係一列的設置。再者，在該等各裝置與板匣站7之間舖設軌 道9，該軌道9上配置搬送裝置3。 第2圖表示搬送裝置3之概略圖。如第2圖所示，搬送裝 置3包含有配置於執道9上之搬送裝置本體1〇、設置於搬送 裝置本體ίο上之臂支撐台η、可能旋轉支撐臂支撐台η之 支撐軸12、保持晶圓2之搬送臂13以及可能旋轉支撐搬送臂 13之臂支撐軸14。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐·） 10 508377 A7 _ B7 五、發明説明（8 ) 搬送裝置10是藉圖未表示之驅動機構，在執道9上移動 至第2圖之紙面垂直方向（第1圖係左右方向）。臂支撐台^ 係透過支撐軸12連結搬送裝置本體10，旋轉支撐軸12時， 將支撐軸12作為中心旋回。搬送臂13係透過臂支撐軸丨斗連 結於臂支撐台11，旋軸臂支撐軸時，將臂支撐軸14作為中 心旋轉。亦即，構成在搬送臂13上保持晶圓2之狀態可能上 下反轉。再者，支撐軸12及臂支撐軸14構成可能突出於其 軸方向，突出支撐軸12時臂支撐台U會上升，突出臂支撐 軸14時搬送臂13會突出。因而，搬送臂13可能朝上下、左 右、則後、上下反轉、旋迴之各方向移動，藉該等之動作 將晶圓2搬送至一定的位置。此外，搬送臂13係設置圖未表 示之吸附機構，以該吸附機構吸附晶圓2、藉所謂真空吸盤 方式保持晶圓2。 第3圖表示電鍍裝置4之概略剖面圖。如第3圖所示，填 充電鍍裝置4的硫酸銅電鍍液（以下，稱為電錢液）之電鍛槽 15係形成略圓筒狀，在遍及其上端全周設置朝内周面侧突 出之突部16,突部16之上部係配置構成連接構件同時作為 第1彈性構件之第10型環17。第10型環17係以環狀之導電 性材料形成。本實施之形態係使用體積固有電阻值1X 102 歐姆公分之高導電性橡膠。該第⑴型環17係在作為形成於 其上部晶圓2表面之第以極之底基電極㈣《電鑛槽聞 那樣配置之狀態，配置於與底基電極18頂接之位置。因此 ，第10型環17與底基電極18係電氣式連接著。此外，底基 電極18譬如藉化學氣相澱積在事先形成微細的形狀。再者 本紙張尺度翻巾關家鮮（CNS) μ驗（210X297公釐)—'—'—--- -11 -

裝----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) :線丨 .訂| 508377 A7 _____ B7__ 五、發明説明（9 ) ’在電鍍槽15之上部配置晶圓2之狀態，晶圓2係以固定夾 具19固定。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在突部16之上部，在第10型環丨7之内周面側，配置構 成連接構件同時作為第2彈性構件之第20型環20。第20型 環20係以環狀的高耐藥品性材料形成。本實施之形態係使 用耐酸用之氧化橡膠。而且，第2〇型環2〇係在配置晶圓2 之狀態’電鍍槽15内之電鍍液不會流出第2〇型環20之外侧 那樣，將電鍍槽15形成可密閉之狀態。因此，電鍍槽丨5内 之電鍍液變成不接觸第10型環17。 電鍍槽15之下方配設貯藏電鍍液之櫃21以及將櫃21内 之電鍍液供給至電鍍槽15内之泵22。本實施形態泵22係使 用耐蚀性優越之電磁泵可改變其旋轉那樣，施行採用變換 器之控制。而且，櫃21及泵22係藉貫通電鍍槽15底面之配 管線23連結。因此，藉泵22之驅動，櫃21内之電鍍液滿時 透過配管線23自電鍍槽15排出至櫃21。如此，電鍍裝置4 變成電鍍液透過配管線23循環至電鍍槽15、櫃21、泵22、 然後是電鍍槽15之構造。 電鍍槽15之底面係配設作為第2電極之陽極板24。該陽 極板24在第1〇型環17及第20型環20上部配置晶圓20之狀 態，配設於與底基電極18對向之位置。陽極板24係形成不 致妨礙藉泵22供給電鍍液之形狀，本實施之形態係形成環 形狀。再者，陽極板24之材質雖因電鍍之種類而不同，但 由於本實施之形態係使用硫酸銅電鍍液，故使用含磷量 0.03〜0.08重量％之銅板。而且，陽極板24及第10型環π 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） ' -12 - 508377 A7 ------_B7_ 五、發明説明（l〇 ) 係電氣式連接於電流源25。 再者，電鍍槽15之内壁係配設作為超音波振動構件之 起曰波振動器26。本實施形態係配設兩個超音波振動器26 。該超音波振動器26係對電鍍液加上超音波振動，促進被 電鍍部份液之循環，同時為防止氣泡之停留。 再者，该超音波振動器26係構成在電錢過程中可周期 性的變動其振動數。理想的是在2秒間自3〇到5〇千赫之範圍 憂動振動數施行電鏡。藉如此做，可周期性的變動形成於 電鍍槽内的駐波腹之位置。因而，加上電鍍面之振動強度 可作成平均化，可防止電鍍不勻而能施行均一的電鍍。 第4圖表示洗淨裝置5之概略剖面圖。如第4圖所示，洗 淨裝置5包含有填充洗淨液一該洗淨液於本實施形態中為 純水一之洗淨槽27、設於洗淨槽27周圍之外壁28及用以由 洗淨槽27下部供給純水至洗淨槽27内之供給管29。 洗淨槽27之上端設有朝内周面側突出之突部3〇。於本 貫加之形態中’使之於内周面上呈90度間隔下設於4處。而 且，在突部30上載置有晶圓2，並使其被電鍍之面（靠底基 電極18側）朝下面者。 該洗淨裝置5中，洗淨槽2 7内係被所供給之純水充滿時 ’純水係由洗淨槽27之上部推出於端部方向。而且，推出 端部方向之純水通過洗淨槽27與外壁28之間的排出管31排 第5圖表示旋轉式乾燥機6之模式圖。如第5圖所示，旋 轉式乾燥機6包含有支撐晶圓2之晶圓支撐部32、旋轉晶圓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐') #-裝-----------------#-------------#.線· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -13 - 508377 A7 _____ B7_ 五、發明説明（11 ) 支撐部32之旋轉軸33、以及噴氣嘴34，用以在晶圓支撐部 32支撐晶圓2之狀態可吹附氣體於晶圓2。 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 晶圓支撐部32設置對應於晶圓2形狀之凹部35，在凹部 35收容收容晶圓2，並使底基電極18側位於上面者。旋轉軸 33係連接馬達36，藉馬達36之驅動旋轉以旋轉軸33，將該 旋轉軸33作為中心旋轉晶圓支撐部32。該喷氣嘴34係配置 於晶圓2之中央部附近構成可喷鍍氣體。 噴氣嘴34係連接於氣體配管線37，藉電磁閥38施行氣 體之供給。再者’電磁閥3 8與馬達3 6係連接控制器3 9，藉 控制器39控制晶圓2之旋轉及氣體。朝晶圓2喷鍍。如此， 旋轉式乾燥機6係在形成電鍍膜之面朝上方之狀態乾燥晶 圓2 〇 接著，就使用如以上構成之電鍍系統1之電鍍處理方法 說明之。第6圖將電鍍處理方法以流程圖表示。 首先’將搬送裝置3移動到收容板匣站7搬入口 7a之板 匣8之前面，以搬送臂13之吸附機構吸附保持收納於板匣8 内之底基電極形成之晶圓2。而且，在保持晶圓2之狀態將 搬送裝置3移動到電鍍裝，置4之前面，晶圓2之底基電極18 變成電鍍槽15側那樣，在電鍍槽丨5上部之第1〇型環17及第 20型環20上配置晶圓2(步驟1)。 接著’以固定夾具19固定晶圓2，驅動泵22將櫃21内之 電鑛液供給至電鑛槽15内。本實施形態作為電鍍液係使用 在水中加上硫酸銅200克/1公升，硫酸…克八公升之硫酸銅 電鍍液’遠電鑛液之溫度係調整至攝氏％度。而且，在電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐·） -14 - 508377 A7 -------B7_ 五、發明説明（12 ) 鍵槽15内填充電錢液，接觸晶圓2數秒之後，電流通電至電 鍛裝置’同時藉超音波振動器26連續的施加超音波振動於 電鍍槽内。本實施之形態，底基電極18之電流密度係1〇安 培/平方公分、陽極板24之電流密度係5安培/平方公分，電 壓係4伏特。再者，超真波振動26之頻率數係50千赫。藉該 通電’電鍍液發生化學反應，電鍍液中之銅離子變成銅吸 附於底基電極18上，形成銅之電鍍膜（步驟2)。 在此，藉該通電致電鍍液之化學反應，雖在電鍍液内 發生氫的氣泡，但該氣泡係藉來自超音波振動器26之超音 波振動，變成不會附著於底基電極18。再者，藉該超音波 振動，可促進電鍍槽15内電鍍液之循環，電鍍液容易供給 至底基電極18之全面。更且，在第1〇型環17及第20型環20 使用橡膠，在以固定夾具19固定晶圓2之狀態，第1〇型環 17與底基電極18之接觸電阻變為均一。因此，自電流源25 通電時底基電極18之電流分布變成均一，在底基電極is形 成均一厚度之電鍍膜。 再者，底基電極18係接觸第10型環17之上面，沒有承 受如習知之電極銷在可通電電流之量有很大的限制，在底 基電極18上可形成一定厚度之電鍍膜。 更且，以固定夾具19固定晶圓2時，以晶圓2及第20型 環20密閉電鍍槽15内，在電鍍液填充於電鍍槽15内之狀態 ，電鍍液不會接觸配設在第20型環20外側之第1〇型環17 。因此，在第10型環17變成不會析出銅。 在晶圓2之底基電極18上形成電鏡膜時，藉搬送臂13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂- :線丨 15 五、發明説明（l3 ) 之吸附機構在保持晶圓2之狀態將搬送裝置3移動到洗淨裝 置5之前面，晶圓2之底基電極ι8變成洗淨槽27側那樣，在 洗淨槽27之突部30上配置晶圓2。而且，供給純水至洗淨槽 27内，可洗淨附著配置於突部3〇上之晶圓2的電鍍液（步驟 3)。 洗淨晶圓2時，在藉搬送臂13之吸附機構保持晶圓·2之 狀態旋轉臂支撐軸14 ,晶圓2可上下反轉。由此，晶圓2之 底基電極18側變為晶圓2之上面（步驟4)。 底基電極18側變成晶圓2之上面時，將搬送裝置移動到 旋轉式乾燥機6之前面，將晶圓2收容於晶圓支撐部32之凹 部35内。然後，藉控制器39驅動馬達36旋轉晶圓2，同時開 放電磁閥38，透過氣體配管線37自噴氣嘴34喷吹氣體至晶 圓2之中央部附近。該晶圓2在旋轉時，藉其離心力附著於 晶圓2之純水會飛散。再者，只以離心力不易飛散的晶圓2 之中央部附近係自喷氣嘴34喷吹氣體，附著於晶圓2中央部 附近之純水飛散至晶圓2之端部或外方。由此，除去附著於 晶圓2之純水，晶圓2可乾燥（步驟5)。 最後，在藉搬送臂13之吸附機構保持晶圓2之狀態，將 搬送裝置移動到收容於板匣站7的搬出口 7b之板匣8前面， 將晶圓2收納於板匣内（步驟6)。 為確認本實施形態之效果，將形成於晶圓2底基電極i 8 上之電鍍膜膜厚，在通過晶圓2中心的直線上等間隔的九點 位置測疋。其結果如第7圖所示。再者，為參考起見，關於 在習知之電鍍裝置51形成之電鍍膜膜厚也同樣的測定，其 A7 --—------B7____ 五、發明説明（14 ) —" — " ^ ~ 結果係第7圖虛線所示。如第7圖所示，本實施形態形成之 電鍍膜膜厚約2.1微米大致均一的，與習知之電錢膜膜厚 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1.5微米〜2.2微米的情形相較，了解到改善許多。如此， 藉本發明確認在晶圓2之底基電極18上可形成均一厚度之 電鍍膜。 根據本實施之形態，藉因通電電鍍液化學反應發生之 氫氣泡，由於來自超音波振動器％之超音波振動，不會附 著於底基電極18。再者，藉該超音波振動，可促進電鍍槽 15内電鍍液之循環，電鍍液容易供給至底基電極“之全面 。因此，底基電極18之電流分布變為均一，在底基電極18 上可形成均一厚度之電鑛膜。 根據本實施之形態，由於在第10型環17及第20型環20 使用橡膠，第1〇型環17與底基電極18之接觸阻力變為均一 ’在底基電極18上可形成均一厚度之電鍍膜。 再者’底基電極18係接觸第1〇型環17之上面，不會如 習知之電極銷可通電至電流之量受到很大的限制，在底基 電極18上可形成一定厚度之電鏟膜。 更且，由於第20型環20係為電鍍槽15内之電鍍液不會 流出第20型環2〇之外側那樣，將電鍍槽15形成可密閉的形 狀’電鍍液變成不接觸第1〇型環17。因此，在第1〇型環17 變成不會析出銅。 根據本實施之形態，由於電鍍裝置4係在第10型環17 及第20型環2〇上配置晶圓2之狀態，電鍍槽15之電鍍液變 成不會附著於晶圓2之上面。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs) A4規格（210X297公釐） 17 / / A7 --~___B7_ 五、發明説明（15 ) " " --— 根據本實施之形態，由於晶圓2在形成電鍍膜之面朝上 方之狀態收容於晶圓支撐部32之凹部，變成容易支撐晶圓2 方疋轉式乾燥機6之構造可簡單的作成。 根據本實施之形態，由於第10型環17及第20型環20 係形成環狀嘴第1()型環17及第则環2G之成型及配設在 電鍍裝置4變為容易。再者，由於在第1〇型環17使用高導 電丨生橡膠第2〇型環20使用氟化橡膠，可提高第1〇型環 及第20型環2〇之耐久性。 此外實細*之形態並不限定於上述，譬如有以下的情 形也可。 本實施之形態’雖就連接構件以第1〇型環17與第2〇 型環20構成之情形說明，但本發明不限定於此，譬如在電 鍍槽15之突部16嵌合導電性材料者也佳。再者，第1〇型環 17與苐20型環20—體的形成者也可。再者，如第8圖所示 ，將第10型環17之形狀形成螺旋狀，將其表面按壓於底基 電極18連接也可。該情形，加於第1〇型環17之應力被分散 ，可提高第10型環17之耐久性。 同樣的第2彈性構件只要電鍵槽15内之電鍍液不接觸 第1彈性構件者即可，其形狀是不限定於環狀。 在電鍍槽15内設置測定電鍍液濃度之濃度感應器，以 測定之濃度為基準設置濃度控制構件用以調整櫃21内電鍍 液之濃度也可。該情形，在電鍍槽15内電鍍液之濃度可控 制於一定之濃度，即使連續的使用電鍍裝置4，在底基電極 18上也可形成一定厚度之電鍍膜。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .訂| ;線丨 -18 - 508377 A7 ___B7 五、發明説明（16 ) 在電鍍系統1不設置洗淨裝置5，在電錢裝置4施行洗淨 步驟也可。該情形，在底基電極18上形成電鍍膜之後，在 電鍍槽15譬如供給氮氣除去電鍍液，重新供給純水至電鍵 檜15内。 電鍍裝置4係在弟10型環17及第20型環2〇上配置晶圓 2之狀態，不限定於電鍍槽15密閉之構造，如習知之電鍍裝 置，作成在電鑛槽15之周圍設置外壁，推送晶圓2端部方向 之電鍍液，通過電鍍槽15與外壁之間貯藏於櫃21之循環構 造也可。該情形也可獲得與本實施之形態同樣的效果。 本實施之形態雖就鍍硫酸銅之情形，但本發明並不限 定於鍍硫酸銅，譬如鍍有機酸焊錫也可。該情形，使用在 陽極板2 4合併電鍍液中的錫成份與鉛成份比率之高純度焊 錫板。再者，鍍銅以外，譬如鑛銀也可。 再者，本實施之形態係說明關於在底基電極18上形成 約2.1微米厚度之電鍍膜的情形，如電鍍液之組成、通常條 件、電解液溫度之各種條件係因形成之電艘膜而異。嬖如 藉在電鍍液加上微量的氯，可提升電鍍膜之物性、外觀。 再者，作為添加劑，藉加上微量的硫黃系有機化合物，可 提高電鍍膜之光澤性。 如以上詳述，只要根據本發明，在被處理體可形成均 一厚度之電鍍膜。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -、可· 19 508377 A7 B7 五、發明説明（Π ) 元件標號對照 1…電鑛糸統 24…陽極板 2…晶圓 25…電流源 3···搬送裝置 26…超音波振動器 4···電鍍裝置 27…洗淨槽 5···洗淨裝置 29…供給管 6···旋轉式乾燥機 30···突部 7…板匣站 32…晶圓支撐部 7a…板匣站搬入口 3 3…旋轉軸 7b…板匣站搬出口 34…喷氣嘴 8…板匣 35···凹部 9…執道 3 6…馬達 10…搬送裝置本體 37···氣體配管線 11…臂支撐台 38…電磁閥 12…支樓軸 39···控制器 13…搬送臂 51…電鍍裝置 14…臂支撐軸 52…電鍍槽 15…電鍍槽 54…櫃 16…突部 56…突部 17…第10型環 57…銅環 18…底基電極 5 8…晶圓 19…固定夾具 59…底基電極 20…第20型環 61…陽極板 21…櫃 62···電流源 22…泵 63…配管 23…配管線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 20

Claims (1)

1. A8 B8

   第88122360號專利申請案申請專利範圍修正本91年7月12曰 種電錢裝置，其特徵在於包含有： 公告本 電錢槽，用以充填電鍍液； 連接構件，係配設於前述電鍍槽之上部，用以連接 形成於半導體晶圓表面之第1電極； 第2電極，係配設於前述電鍍槽内；及 超音波振動構件，係配設於前述電鍍槽内， 其中該半導體晶圓係配設成使須被處理之第1電極 處於下側者。 2·如申請專利範圍第1項之電鍍裝置，其中該半導體晶圓 係固定於前述電鑛槽。 3·如申請專利範圍第丨項之電鍍裝置，其中該超音波振動 構件係在電鍍處理中改變其振動數。 4· 一種電鍍裝置，其特徵在於包含有： 電鍍槽，用以填充電鍍液； 第1彈性構件，係配設於前述電鍍糟之上部，用以 連接形成於半導體晶圓表面之第1電極； 第2彈性構件，係配設於欲密封之前述電鍍槽之上 部，並使前述電鍍槽内之電鍍液不與前述第丨彈性構件 接觸；及 第2電極，係配設於前述電鑛槽内。 5.如巾請專利範圍第4項之電鍵裝置，其中該電鑛槽内係 配設有超音波振動構件。 6·如申請專利範圍第4項之電鑛裝置，其中該第】彈性構件

   7' 導電性橡职構構/係形成環狀’同時前述第1彈性構件 成。路構成’前述第2彈性構件由耐藥品性椽膠 耐藥品性橡^/觸驗，暢述第2彈性構件ε 料第1彈性構件形成螺旋狀，》 表面接觸並連接於前述第1電極。 8. 一種電鍍系統，其特徵在於包含有： —定=，用以保持被處理之半導體晶圓並搬送至 電鍍裝置’用以電鍍藉前述搬送裝置搬送之前述半 導體晶圓，在填充電鑛液之電鍍槽設置超音波振動構件 ’於電鍍處理中在電m上超音波者； 洗淨u ’ m㈣前述電㈣置形成電艘膜之 前述半導體晶圓；及 乾燥裝i，用以乾燥藉前述洗淨裝置洗淨之前述半 導體晶圓。 9·如申晴專利範圍第8項之電鍍系統，其中該搬送裝置係 構成在保持前述半導體晶圓之狀態可上下反轉該半導 體晶圓； 而則述乾燥裝置則構成在形成有電鍍膜之面朝上 方之狀態可乾燥前述半導體晶圓者。 10·—種電鍍處理方法，其特徵在於包含有： 搬送步驟，係保持半導體晶圓並搬送至一定之位置 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 者； 電鍍步驟，係將以前述搬送步驟搬送之半導體晶圓 接觸已加上超音波振動之電鍍液，施行電鍍，在前述半 導體晶圓之表面形成電錢膜者； 洗淨步驟，用以洗淨在前述電鍍步驟形成電鍍膜之 被處理體者；及 、 乾燥步驟，用以乾燥在前述洗淨步驟洗淨之被處理 體者。 11·如申請專利範圍第10項之電鍵處理方法，其中前述洗淨 步驟與前述乾燥步驟之間進一步具有反轉步驟，係使於 保持4述半導體晶圓之狀態上下反轉前述半導體晶圓 者。 日日 12·如申請專利範圍第1G項之電鑛處理方法，其中該電鑛處 理係鍍銅處理。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂—

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