TWI512145B - 基板固持件及鍍覆裝置 - Google Patents

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TWI512145B
TWI512145B TW100129335A TW100129335A TWI512145B TW I512145 B TWI512145 B TW I512145B TW 100129335 A TW100129335 A TW 100129335A TW 100129335 A TW100129335 A TW 100129335A TW I512145 B TWI512145 B TW I512145B
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Jumpei Fujikata
Yuji Araki
Masaaki Kimura
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Ebara Corp
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Description

基板固持件及鍍覆裝置
本發明係有關於一種基板固持件供使用於用以進行基板待鍍覆表面(正面)之鍍覆的鍍覆裝置,特別是一種用以在設於半導體晶圓表面之精細互連溝槽及孔或阻劑開孔中形成鍍覆膜或用以在半導體晶圓表面上形成例如電氣連接至封裝件之電極的凸塊(突出電極)之鍍覆裝置。本發明也有關於一種設有該基板固持件的鍍覆裝置。
例如,TAB(捲帶式自動接合)或覆晶封裝(flip chip)通常要在半導體晶片(有互連形成於其中)表面中之預定部份(電極)處形成由金、銅、錫或鎳或多層該等金屬製成的突出型連接電極(凸塊),藉此該半導體晶片可經由該等凸塊電氣連接至封裝件的電極或TAB電極。有各種方法可用來形成凸塊,例如電鍍法、氣相沉積法、印製法以及植球法(ball bumping)。其中,隨著半導體晶片的I/O數增加及電極間距變小,最常用的方法為可形成精細凸塊以及可相對穩定地完成的電鍍法。
電鍍法大略可分成:噴流法(jet method)或杯模法(cup method),其中基板(例如,半導體晶圓)係以待鍍覆表面朝下的方式保持水平位置,以及將鍍覆液向上噴射至待鍍覆表面上;以及浸漬法(dip method),其中基板在鍍覆槽中係保持垂直位置,以及將鍍覆液向上注入鍍覆槽並且允許鍍覆液在鍍覆期間溢出鍍覆槽。利用浸漬法的電鍍有下列優點:佔板面積(footprint)小,以及對鍍覆品質有不良影響的氣泡之釋出良好,因此被認為適用於凸塊鍍覆,其中係鍍覆尺寸相對大的孔而需要相當長的鍍覆時間。
利用浸漬法(優點是氣泡釋出良好)的常見習知電鍍裝置係設有可拆式地固持基板(例如,半導體晶圓)的基板固持件,其中係暴露基板的正面(待鍍覆表面)同時密封基板的端面及背面。基板固持件與基板一起浸入鍍覆液來進行基板表面的鍍覆。
由於基板固持件在鍍覆期間保持浸入鍍覆液,必須確實地密封被基板固持件固持的基板之周邊部及背面使得鍍覆液不會侵入基板的背面側。因此,本發明申請人已提出一種經組態成可拆式地固持基板的基板固持件,其中基板係固持在固定固持構件(fixed holding member)與活動固持構件之間同時附著至該活動固持構件的內密封構件與基板的周邊部保持壓力接觸以及附著至活動固持構件的外密封構件與固定固持構件保持壓力接觸以密封接觸部(請參考第2004-52059號及第2004-76022號的日本發明專利早期公開案)。
在此基板固持件中,必須確實地密封密封構件與用以固定該密封構件之構件(例如,密封座(seal holder)或固定環(fixing ring))的連接以便確實防止液體通過該連接漏出。
因此,習知基板固持件有下列示範構造:如第1圖所示,活動固持構件100包含環形密封座102與兩個固定環108、110用於使內密封構件104及外密封構件106各自固定於密封座102。內密封構件104插在密封座102上表面與上固定環108之間,以及藉由上緊螺栓112使上固定環108固接至密封座102,從而使內密封構件104與密封座102及上固定環108均勻緊密地接觸。此外,外密封構件106插在密封座102下表面與下固定環110之間,以及藉由上緊螺栓114使下固定環110固接至密封座102,從而使外密封構件106與密封座102及下固定環110均勻緊密地接觸。當基板固持件藉由抓持基板W在活動固持構件100、固定固持構件116之間的周邊部來固持基板W同時因此密封密封座102與內密封構件104的連接以及密封座102與外密封構件106的連接時,內密封構件104的內周端與基板W的周邊部壓力接觸而密封它,外密封構件106的外周端與固定固持構件116的上表面壓力接觸而密封它。
不過,已發現圖示於第1圖的基板固持件有維修問題,特別是密封構件104、106的更換。特別是,更換需要進行以下操作:藉由移除例如98個螺栓112、114來移除活動固持構件100中用過的密封構件104、106,各自安裝新的密封構件104、106於密封座102、上固定環108之間以及於密封座102、下固定環110之間,之後,藉由上緊98個螺栓112、114使新的密封構件104、106固定於活動固持構件100。
本發明乃係鑑於上述情況而完成者。因此,本發明的目標是要提供一種便於維修的基板固持件,特別是可輕易地更換密封構件,以及提供一種設有該基板固持件的鍍覆裝置。
為了達成上述目標,本發明提供一種基板固持件,係包含:一固定固持構件與一活動固持構件,用以藉由抓持一基板的周邊部而可拆式地固持該基板在其間;以及一內密封構件與一外密封構件,彼等係固定於該活動固持構件,以及在該基板被該活動固持構件及該固定固持構件固持時,分別密封該活動固持構件與該基板之該周邊部的連接以及該活動固持構件與該固定固持構件的連接。該活動固持構件包含一密封座,以及該內密封構件及該外密封構件係固定於該密封座與固接至該密封座的固定環之間。
因而該內密封構件與該外密封構件是用單一固定環來固定於該密封座。這可減少緊固工具(例如,螺栓)用來使該內密封構件及該外密封構件固定於該密封座的必要數目,從而明顯有助於基板固持件的維修,特別是密封構件的更換。
該密封座有一凹槽用以裝設至少該內密封構件的外周邊部與該外密封構件的內周邊部中之一為較佳。
藉由以此方式將至少該內密封構件的外周邊部與該外密封構件的內周邊部中之一裝入設於密封座的凹槽,可用該密封構件中位於凹槽中的部份來密封密封座和該內密封構件與該外密封構件中之至少一者的連接。此外,該固定環可防止該內密封構件與該外密封構件之該至少一者脫離該密封座。
該內密封構件與該外密封構件中之至少一者在與該密封座接觸的表面上可具有一密封突出物。
當藉由固定該內密封構件及該外密封構件於該密封座、該固定環之間使該等密封構件固定至該活動固持構件時,該密封突出物(設於該內密封構件與該外密封構件中之該至少一者與該密封座接觸的表面)呈彈性變形。這可密封該密封座和該內密封構件與該外密封構件中之該至少一者的連接。
該內密封構件與該外密封構件中之至少一者可具有一壓力接觸部,其係藉由在使該固定環固定於該密封座時產生的緊迫力(tightening force)而彈性變形並與該密封座形成壓力接觸(Pressure Contact)。
因此,可用該壓力接觸部來密封該密封座和該內密封構件與該外密封構件中之該至少一者的連接。
該內密封構件及該外密封構件可一體成形。
藉由一體成形該內密封構件與該外密封構件,在該等密封構件與該密封座之間不需要裝設密封機構。這可減少部件的數目及簡化結構。
本發明也提供一種包含上述基板固持件,以及用於保持鍍覆液於其中的鍍覆槽的鍍覆裝置。
根據本發明的基板固持件,內密封構件及外密封構件都用單一固定環固定於密封座。這可減少緊固工具(例如,螺栓)用來使該內密封構件及該外密封構件固定於該密封座的必要數目,從而明顯有助於基板固持件的維修,特別是密封構件的更換。
此時以參照第2圖至第16圖來描述本發明的較佳具體實施例。在以下的描述中,相同或等價的元件用相同的元件符號表示,以及省略重覆的元件描述。
第2圖根據本發明之一具體實施例圖示設有基板固持件之鍍覆裝置的總體佈局平面圖。如第2圖所示,該鍍覆裝置包含各裝上收容數個基板W(例如,半導體晶圓)之晶圓盒10的兩個晶圓盒載台(cassette table)12,用於使基板W之定向平面(orientation flat)或刻痕對準預定方向的對準器14,以及用以在以高速旋轉方式乾燥鍍覆後基板W的旋轉乾燥機(spin drier)16。在該等單元附近設有基板裝卸部件(substrate attachment/detachment section)20用以安置基板固持件18於其上以及裝卸基板W於基板固持件18。此外,在該等單元的中心配置由運輸機械人構成的基板運輸裝置22用於在該等單元之間運輸基板W。
該鍍覆裝置也包含用於暫時儲存基板固持件18的貯存器(stocker)24,用於浸泡基板W於純水中的預濕潤槽(pre-wetting tank)26,預浸泡槽(pre-soaking tank)28用以蝕刻去掉例如形成於基板W表面上之種子層表面上的氧化物膜,用純水清洗晶圓W表面的第一水清洗槽(water-cleaning tank)30a,用於流乾清洗後基板W的吹風槽(blow tank)32,第二水清洗槽30b,以及鍍覆槽34,彼等係以此順序排列於基板裝卸部件20的側邊。鍍覆槽34由溢流槽(overflow tank)36與收容於溢流槽36中的多個銅質電鍍單元(copper plating unit)38構成。每個銅質電鍍單元38經組態成可收容一個基板W於其中以及進行基板W的銅質電鍍。儘管在此具體實施例是做銅質電鍍,然而也有可能進行鎳、錫、銀或金的鍍覆。
在上述裝置的外側,裝設例如用線性馬達驅動的基板固持件運輸裝置40用以運輸基板固持件18及基板W於該等裝置之間。基板固持件運輸裝置40有用以在基板裝卸部件20、貯存器24之間運輸基板W的第一運輸器42,以及用以在貯存器24、預濕潤槽26、預浸泡槽28、水清洗槽30a及30b、吹風槽32及鍍覆槽34之間運輸基板W的第二運輸器44。基板固持件運輸裝置40可僅僅設有第一運輸器42而沒有第二運輸器44。
相對於溢流槽36,配置於基板固持件運輸裝置40對面的是漿驅動裝置46用來驅動在每個銅質電鍍單元38中裝設成為攪拌棒的漿(未圖示)供攪拌鍍覆液用。
基板裝卸部件20包含沿著軌道50可橫向滑動的平坦基座板(flat pedestal plate)52。相互平行的兩個基板固持件18經安置成處於基座板52上的水平位置。在一基板固持件18、基板運輸裝置22之間轉移基板W後,使基座板52橫向滑動以及在另一基板固持件18、基板運輸裝置22之間轉移基板W。
如第3圖至第10圖所示,基板固持件18包含例如由聚氯乙烯製成的矩形及平板狀固定固持構件54,以及經由樞紐56可開關地安裝於固定固持構件54的活動固持構件58。在此具體實施例中,活動固持構件58經組態成藉由樞紐56可打開及關閉。例如,也有可能配置活動固持構件58於固定固持構件54對面,以及藉由使活動固持構件58離開或朝向固定固持構件54來打開或關閉。
由例如聚氯乙烯製成的活動固持構件58包含基部60與環形密封座62,使得它對於下述固定環(retainer ring)64可滑動。內凸內密封構件66固定於密封座62中面向固定固持構件54的表面,而且在基板W被基板固持件18固持時與基板W之周邊部壓力接觸以及密封接觸部,同時外密封構件68固定於密封座62中面向固定固持構件54的表面,而且與固定固持構件54壓力接觸以及在內密封構件66外的位置處密封接觸部。
如第7圖所示,內密封構件66及外密封構件68固定於密封座62、經由緊固工具69(例如,螺栓)固接至密封座62的單一固定環70之間。特別是,密封座62有外凹內槽(outwardly-recessed inner groove)62a用以套入內密封構件66的外側下凸部(outer downwardly-projecting portion)66a,以及上凹外槽(upwardly-recessed outer groove)62b用以套入外密封構件68的內側上凸部(inner upwardly-projecting portion)68a。藉由使內密封構件66的外側下凸部66a套入(壓入)密封座62的內槽62a以及使外密封構件68的內側上凸部68a套入(壓入)密封座62的外槽62b,內密封構件66及外密封構件68會暫時固定於密封座62。
之後,形狀使得內密封構件66之主要部份及外密封構件68之主要部份能保持在它與密封座62之間的固定環70係藉由上緊數個緊固工具(螺栓)69來固接至密封座62,從而使內密封構件66及外密封構件68固定於密封座62。
因此,內密封構件66及外密封構件68用單一固定環70固定於密封座62。這可減少緊固工具69(例如,螺栓)用來使內密封構件66及外密封構件68固定於密封座62的必要數目,從而明顯有助於基板固持件18的維修,特別是密封構件66、68或其類似物的更換。
此外,藉由使內密封構件66的外側凸出部66a與外密封構件68的內側凸出部68a各自套入(壓入)密封座62的內槽62a及外槽62b,用填滿內槽62a的凸出部66a可密封內密封構件66與密封座62的連接,以及用填滿外槽62b的凸出部68a可密封外密封構件68與密封座62的連接。此外,固定環70可防止內密封構件66及外密封構件68脫離密封座62。就此情形而言,如果可防止內密封構件66及外密封構件68脫離密封座62,則少量的緊固工具69是足夠的。
在活動固持構件58的密封座62中形成周邊階梯部(peripheral stepped portion),以及固定環64經由密封環墊片(seal ring spacer)65可旋轉地安裝至該階梯部。固定環64用裝在密封座62側面的外凸固定板(retainer plate)72(參考第4圖)不可脫離地固定。固定環64由有高度剛性及優異耐酸腐蝕性的材料構成,例如鈦,以及密封環墊片65由有低磨擦係數的材料構成,例如PTEF,使得固定環64可平滑地旋轉。
在固定環64外,沿著周向以規則的間隔配置數個倒L形夾持器(clamper)74於固定固持構件54上。沿著固定環64的旋轉方向,固定環64的表面與每個夾持器74之內凸部份的下表面(經配置成可覆蓋固定環64表面)為方向相反的錐形。在固定環64上有沿著周向設於預定位置的多個(例如,4個)向上突出凸點(raised dot)64a。因此,藉由用旋轉插栓(rotating pin,未圖示)從旁推壓及移動每個凸點64a可轉動固定環64。
當活動固持構件58打開時,將基板W插進固定固持構件54的中央部份,然後藉由樞紐56來關上活動固持構件58。當固定環64順時鐘旋轉時,固定環64的周邊部滑入每個夾持器74的內凸部份,以及固定固持構件54與活動固持構件58得以相互固定以及藉由固定環64的錐形表面(tapered surface)與各個夾持器74嚙合而鎖定。釋放該鎖定係藉由反時鐘旋轉固定環64以及從每個夾持器74的凸出部拉出固定環64的周邊部。當活動固持構件58以此方式鎖定時,內密封構件66的內側向下突出部份的下端與被基板固持件18固持的基板W的周邊部壓力接觸,同時外密封構件68的外側向下突出部份的下端與固定固持構件54的表面壓力接觸,藉此均勻地壓迫密封構件66、68以及密封該等接觸部。
設於固定固持構件54之周邊區域的是突出部份82,其係根據基板W的尺寸突出成環體以及有與基板W周邊部接觸及支撐基板W的上支撐面80。突出部份82沿著周向有在數個預定位置的凹處84。
在此具體實施例中,如第6圖所示,固定固持構件54在沿著基板W之周邊部的一位置處設有環形突出部份82,此外,固定固持構件54在對應至基板W之中央部份的一位置處更設有環形突出部份82a。藉此結構,藉由以突出部份82a上表面支撐基板W之中央部份,基板W可輕易保持水平位置。基板有時會翹曲,或是有時會因鍍覆而翹曲。當翹曲的基板被具有設有中央突出部份82a之固定固持構件54的基板固持件18固持時,可能會誤測基板之周邊部的向上翹曲為基板的位置異常。可藉由降低中央突出部份82a的高度,或省略中央突出部份82a來處理這種翹曲基板。
如第4圖所示,連接至導線(彼等係由設於手狀物(hand)120的外部接觸伸出)的多個電氣導體(電氣接觸)86(圖中有12個接觸)配置於突出部份82的凹處84。當基板W放在固定固持構件54的支撐面80上時,電氣導體86的末端在基板W旁的位置處以有彈性的狀態暴露於固定固持構件54的表面以及與第7圖之電氣接觸88的下半部接觸。
待電氣連接至導體86的電氣接觸88用螺栓90固接至活動固持構件58的固定環70。電氣接觸88各有類似片簧、位於內密封構件66外以及向內凸出的接觸部。該接觸部係藉由它的彈性而有彈力而且容易彎曲。當基板W被固定固持構件54及活動固持構件58固持時,電氣接觸88的接觸部與支撐於固定固持構件54之支撐面80上的基板W的周面彈性接觸。
如第3圖及第5圖所示,在固定固持構件54、活動固持構件58之間,裝設各由對準塊(alignment block)130及對準凹槽132組成的兩個對準機構134於位置對應至被基板固持件18固持之基板W的周邊。這兩個對準機構134中之一個位於樞紐56附近(以下被稱作“上對準機構134”)而另一個的位置遠離樞紐56(以下被稱作“下對準機構134”)。第3圖中,只圖示下對準機構134的對準塊130與上對準機構134的對準凹槽132。
如第8圖至第10圖所示,每個對準塊130由裝在固定固持構件54上表面上的底板136之矩形向外凸出部構成,同時每個對準凹槽132為矩形凹槽,其係形成於固接至活動固持構件58之密封座62的固定環70之內周面。在每個對準機構134中,當活動固持構件58關上時,設於底板136的對準塊130與設於固定環70內周面的對準凹槽132嚙合。就此情形而言,由對準塊130寬度W1 與對準凹槽132寬度W2 之配合公差(fit tolerance)決定的差異公差範圍,例如,可在±0.06毫米的範圍內。
在各個對準塊130之上表面的兩面上裝設錐形表面130a,以及在各個對準凹槽132在固定固持構件54側的側面形成倒角部份132a。這使得對準塊130在活動固持構件58關上時可平滑地嚙合對準凹槽132。
以此方式藉由裝設對準機構134於固定固持構件54、固定固持構件54之間,其中設於固定固持構件54的對準塊130與設於活動固持構件58的對準凹槽132係相互嚙合,變成有可能完成以下兩者的定中心:有基板W放在其上的固定固持構件54與具有密封構件66、68及電氣接觸88的活動固持構件58。因此,精確地定位密封構件66、68的密封位置與電氣接觸88在基板W上的接觸位置變成有可能。這可最小化晶圓邊緣排除量(edge exclusion)。
在沒有對準機構134下,在活動固持構件58鎖定於固定固持構件54時,可能產生固定固持構件54與活動固持構件58的不對準。該不對準會造成在固定固持構件54上的基板W與固定於活動固持構件58的密封構件66、68及電氣接觸88不對準。根據此具體實施例,藉由用對準機構134完成固定固持構件54與活動固持構件58的定中心,可避免此問題。
在此具體實施例中,設有兩個對準機構134。不過,對準機構的數目沒有特別的限制。特別是,在有彼此隔開之固定固持構件及活動固持構件的離散型基板固持件中設有上下左右各一的4個對準機構134為較佳。
儘管未示意圖示,基板固持件18設有對於基板W有定中心(定位)功能的定中心彈簧以及防黏貼機構(sticking prevention mechanism),在鍍覆後基板W由基板固持件18取出時,該防黏貼機構防止基板W黏貼內密封構件66而與它一起上舉。電氣接觸88可具有此基板定中心功能與防黏貼功能。
活動固持構件58的開關是用未圖示的汽缸與活動固持構件58本身的重量。特別是,在固定固持構件54中設有貫通孔54a,以及汽缸的裝設位置是在基板固持件18放在基座板52上時汽缸面對貫通孔54處。藉此結構,活動固持構件58的打開是藉由伸長活塞桿以通過貫通孔54a昇高抵壓桿(pressing rod)從而上推活動固持構件58的密封座62。活動固持構件58係藉由縮回活塞桿而靠它自己的重量關閉。
耦合至基板固持件18之固定固持構件54末端的一對大體呈T形的手狀物120,在運輸基板固持件18期間或在基板固持件18保持處於懸吊狀態時,用作支撐物。在貯存器24中,手狀物120的外凸部份放在貯存器24周壁的上表面上,藉此懸吊處於垂直位置的基板固持件18。在運輸貯存器24的基板固持件18時,用基板固持件運輸裝置40的運輸器42抓持懸吊基板固持件18的手狀物120。在預濕潤槽26,預浸泡槽28,水清洗槽30a、30b,吹風槽32以及鍍覆槽34中,用放在該槽周壁上的手狀物120保持基板固持件18處於懸吊狀態。
此時描述用上述方式構成之鍍覆裝置完成的鍍覆加工步驟之順序。首先,用基板運輸裝置22由裝在晶圓盒載台12上的晶圓盒10取出一基板,以及將該基板放在對準器14上以使刻痕的定向平面對準預定方向。在對準後,用基板運輸裝置22運輸該基板至基板裝卸部件20。
另一方面,收容於貯存器24的兩個基板固持件18同時用基板固持件運輸裝置40的運輸器42抓持,以及運輸至基板裝卸部件20。放低基板固持件18到水平位置以同時把兩個基板固持件18放在基板裝卸部件20的基座板52上,然後啟動汽缸以打開每個基板固持件18的活動固持構件58。
在此狀態下,將已由基板運輸裝置22運輸的基板插進位於中側(center side)的基板固持件18,以及反向啟動該汽缸以關閉活動固持構件58,然後活動固持構件58用鎖定/開鎖機構鎖定。如上述,在鎖定活動固持構件58後,設於固定固持構件54的對準塊130立即與設於活動固持構件58的對準凹槽132嚙合。這可防止固定固持構件54與活動固持構件58不對準。在完成使基板附著至一基板固持件18後,使基座板52橫向滑動,以及同樣使基板附著至另一基板固持件18。之後,使基座板52回到原始位置。
藉由上述操作,將基板W固定於基板固持件18而且它的正面(待鍍覆)暴露於基板固持件18的開孔以及用密封構件66、68密封它的周邊及背面以防止鍍覆液的侵入以及允許與鍍覆液不接觸的密封部份與電氣接觸88電氣連接。來自電氣接觸88的導線連接至基板固持件18的手狀物120。因此,藉由接通電源至手狀物120,可饋電給基板的種子層或其類似物。基板裝卸部件20有感測器用於感測附著至基板固持件18的基板W與電氣接觸88之間的電氣接觸。該感測器在判斷基板W與電氣接觸88的接觸不良時輸出訊號給控制器(未圖示)。
接下來,基板W的兩個基板固持件18同時用基板固持件運輸裝置40的運輸器42抓持以及運輸至貯存器24。放低兩個基板固持件18到垂直位置以懸吊於用以暫時儲存的貯存器24。基板運輸裝置22,基板裝卸部件20以及基板固持件運輸裝置40的運輸器42循序重覆上述操作以循序地使基板附著至已收容於貯存器24的基板固持件18以在預定位置循序懸吊基板固持件18於用以暫存它們的貯存器24中。
儘管未示意圖示,有可能提供修正工作站(fixing station)用以支撐處於垂直位置的兩個基板固持件(已被運輸器42運輸),而不是放上處於水平位置之兩個基板固持件18的基板裝卸部件20。藉由旋轉固持處於垂直位置之基板固持件的修正工作站90度,可使該等基板固持件處於水平位置。
儘管本具體實施例裝設一個鎖定/開鎖機構,然而有可能提供兩個鎖定/開鎖機構以及用這兩個鎖定/開鎖機構同時進行經配置成相互鄰近的兩個基板固持件之鎖定/開鎖。
載有基板的兩個基板固持件18(已暫時儲存於貯存器24)同時用基板固持件運輸裝置40的另一運輸器44抓持以及運輸至預濕潤槽26,在此放低兩個基板固持件18以將它們放入預濕潤槽26。
已用設於基板裝卸部件20用以感測基板與電氣接觸之接觸的感測器測定收容於其中之基板與電氣接觸88接觸不良的基板固持件18繼續暫時儲存於貯存器24。這使得鍍覆操作可繼續而不必中止裝置,儘管電氣接觸88與保持於基板固持件18的基板接觸不良。電氣接觸不良的基板不會經受鍍覆。反而,將未被鍍覆的基板送回晶圓盒然後由晶圓盒移除。
接下來,以跟上述一樣的方式,將載有基板的兩個基板固持件18運輸至預浸泡槽28。在預浸泡槽28,蝕刻去掉每個基板的表面氧化物膜,從而暴露乾淨的金屬表面。之後,以跟上述一樣的方式,將載有基板的基板固持件18運輸至水清洗槽30a,以及用保存於水清洗槽30a的純水清洗各個基板的表面。
以跟上述一樣的方式,在清洗後,將載有基板的兩個基板固持件18運輸至填滿鍍覆液的鍍覆槽34,以及各自在鍍覆單元38中吊著及保持在預定位置。基板固持件運輸裝置40的運輸器44循序重覆上述操作以循序地運輸各自載有基板的基板固持件18至鍍覆槽34的鍍覆單元38,以及使基板固持件18在鍍覆單元38中吊在預定位置。
當基板固持件18在所有的鍍覆單元中吊著38後,用以下方式進行各個基板的鍍覆:當使鍍覆液在溢流槽36中循環以及允許鍍覆液溢出而流入溢流槽36時,在各個基板W與鍍覆槽34的陽極(未圖示)之間施加鍍覆電壓,同時,用漿驅動裝置46使漿與基板表面平行地往復運動。在鍍覆期間,用在各個鍍覆單元38頂部有支撐的手狀物120懸吊及固定各個基板固持件18,以及通過電氣導體86及電氣接觸88,由鍍覆電源饋電至種子層或其類似物。
在鍍覆完成後,中止鍍覆電壓的施加,鍍覆液的供給及漿的往復運動。之後,以跟上述一樣的方式,載有鍍覆後基板的兩個基板固持件18同時用基板固持件運輸裝置40的運輸器44抓持以及運輸至水清洗槽30b。藉由將基板浸入保存於水清洗槽30b的純水來清洗每個基板的表面。之後,以跟上述一樣的方式,將載有基板的基板固持件18運輸至吹風槽32,在此係藉由吹風來移除基板固持件18的水滴。之後,以跟上述一樣的方式,載有基板的基板固持件18送回到貯存器24以及各自懸吊及固定於貯存器24的預定位置。
基板固持件運輸裝置40的運輸器44循序重覆上述操作以循序地將各自載有鍍覆後基板的基板固持件18送回到貯存器24的預定位置以及懸吊基板固持件18於貯存器24中。
以跟上述一樣的方式,已暫時儲存於貯存器24、載有基板的兩個基板固持件18同時用基板固持件運輸裝置40的另一運輸器42抓持,以及放在基板裝卸部件20的基座板52上。已用設於基板裝卸部件20用以感測基板與電氣接觸之接觸的感測器測定收容於其中之基板與電氣接觸88接觸不良以及暫時儲存於貯存器24的基板固持件18也運輸及放在基座板52上。
位於中側的基板固持件18之活動固持構件58用鎖定/開鎖機構開鎖,以及啟動汽缸以打開活動固持構件58。如上述,在活動固持構件58打開時會防止基板W黏貼活動固持構件58。用基板運輸裝置22由基板固持件18取出鍍覆後的基板W,以及運輸至旋轉乾燥機16,在此係藉由旋轉乾燥機16高速旋轉來旋轉乾燥(流乾)基板。用基板運輸裝置22將乾燥的基板送回到晶圓盒10。
在送回已由一基板固持件18取出的基板到晶圓盒10之後或並行地,使基座板52橫向滑動以及由另一基板固持件18取出另一個基板。然後,用旋轉乾燥機16旋轉乾燥該基板,以及將乾燥的基板送回到晶圓盒10。
在基座板52回到原始位置後,基板已被取出的兩個基板固持件18同時用基板固持件運輸裝置40的運輸器42抓持,以跟上述一樣的方式,以及回到貯存器24的預定位置。之後,鍍覆後基板已被取出以及回到貯存器24的兩個基板固持件18同時用基板固持件運輸裝置40抓持,以跟上述一樣的方式,以及放在基板裝卸部件20的基座板52上。之後,重覆跟上述一樣的操作。
當由已回到貯存器24的基板固持件18取出的所有鍍覆後基板被旋轉乾燥以及送回到晶圓盒10時,完成操作的順序。
第11圖根據本發明另一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖。在此具體實施例中,在內密封構件66與密封座62接觸的表面(上表面)上裝設兩個環形密封突出物66b,以及在外密封構件68與密封座62接觸的表面(上表面)上裝設兩個環形密封突出物68b。在緊固工具(螺栓)69上緊時,藉由固定環70朝向密封座62的向上運動使密封突出物66b及密封突出物68b彈性變形。因此,內密封構件66與密封座62的連接會被密封突出物66b密封,外密封構件68與密封座62的連接會被密封突出物68b密封。
在此具體實施例中,內密封構件66的主要部份與外密封構件68的主要部份係固定地保持在密封座62與固定環70之間。
第12圖根據本發明又一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖。在此具體實施例中,內密封構件66之外側向下延伸部的上肩部係用作與密封座62之傾斜部(inclined portion)62c壓力接觸的壓力接觸部66c,以及外密封構件68之內側向上延伸部的上端用作與密封座62之水平部份62d壓力接觸的壓力接觸部68c。
在此具體實施例中,在緊固工具(螺栓)69上緊以及固定環70朝向密封座62向上運動時,如同圖示於第11圖的具體實施例,內密封構件66的壓力接觸部66c會與密封座62的傾斜部62c壓力接觸,而外密封構件68的壓力接觸部68c會與密封座62的水平部份62d壓力接觸。密封座62與內密封構件66的連接以及密封座62與外密封構件68的連接係以此方式密封。
根據此具體實施例,可減少疊上及覆蓋內密封構件66上表面之密封座62部份的厚度T。這可減少基板固持件18的重量。此外,藉由減少基板固持件18中由被基板固持件18固持之基板W的平面向陽極側突出之部份的厚度,變成有可能配置比較靠近基板的漿例如用以攪拌鍍覆槽的鍍覆液,藉此可更強烈地攪拌在基板附近的鍍覆液。
第13圖根據本發明又一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖。在此具體實施例中,如同圖示於第7圖的具體實施例,內密封構件66的外側凸出部66a套入設於密封座62的凹槽62a,從而用位於凹槽62a的凸出部66a密封密封座62與內密封構件66的連接。此外,如同圖示於第12圖的具體實施例,使設在外密封構件68之內側向上延伸部之上端處的壓力接觸部68c與密封座62的水平部份62d壓力接觸,從而密封密封座62與外密封構件68的連接。
第14圖根據本發明又一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖。在此具體實施例中,如同圖示於第11圖的具體實施例,使設於內密封構件66與密封座62接觸之表面的密封突出物66b與密封座62壓力接觸,從而密封密封座62與內密封構件66的連接。此外,如同圖示於第12圖的具體實施例,使設於外密封構件68之內側向上延伸部之上端的壓力接觸部68c與密封座62的水平部份62d壓力接觸,從而密封密封座62與外密封構件68的連接。
第15圖根據本發明又一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖。在此具體實施例中,內密封構件66與外密封構件68經由柱形連接部92一體成形以及固定於密封座62、固定環70之間。在各個緊固工具69四周設有密封環94以密封在緊固工具69的外表面與讓緊固工具69穿過之貫通孔的內表面之間的空間。
在內密封構件66與外密封構件68以此方式經由柱形連接部92而一體成形的基板固持件18中,如果鍍覆液侵入整合密封構件的外周面側(與密封座62接觸),則鍍覆液不會侵入整合密封構件的內周面側(與固定環70接觸),因為內密封構件66與被基板固持件18固持之基板W的周邊部壓力接觸以及外密封構件68與固定固持構件54壓力接觸可密封整合密封構件的內周面側。因此,在整合密封構件(內密封構件66與外密封構件68)、密封座62之間不需要裝設密封機構。這可減少部件的數目以及簡化結構。
第16圖根據本發明又一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖。在此具體實施例中,在內密封構件66之外側向下延伸部的下端處形成橫向隆起部66d。在密封座62對應至橫向隆起部66d的位置處設有凹槽62e,以及在固定環70對應至橫向隆起部66d的位置處設有凹槽70a。同樣,在外密封構件68之內側向上延伸部的上端處形成橫向隆起部68d。在密封座62對應至橫向隆起部68d的位置處設有凹槽62f,以及在固定環70對應至橫向隆起部68d的位置處設有凹槽70b。藉由使內密封構件66的橫向隆起部66d套入密封座62的凹槽62e與固定環70的凹槽70a來密封密封座62與內密封構件66的連接,同時藉由使外密封構件68的橫向隆起部68d套入密封座62的凹槽62f與固定環70的凹槽70b來密封密封座62與外密封構件68的連接。
在此具體實施例中,當內密封構件66與外密封構件68用緊固工具69來固定於密封座62時,垂直力基本上對於密封座62與內密封構件66的連接以及密封座62與外密封構件68的連接不起作用。因此,可最小化緊固工具69的數目,例如,兩個至4個。
根據此具體實施例,如同圖示於第12圖的具體實施例,可減少疊上及覆蓋內密封構件66上表面之密封座62部份的厚度T(參考第12圖)。
儘管已用較佳具體實施例來描述本發明,然而應瞭解,本發明不受限於上述具體實施例,而是在如本文所述之本發明概念的範疇內能夠做出各種改變及修改。
10...晶圓盒
12...晶圓盒載台
14...對準器
16...旋轉乾燥機
18...基板固持件
20...基板裝卸部件
22...基板運輸裝置
24...貯存器
26...預濕潤槽
28...預浸泡槽
30a...第一水清洗槽
30b...第二水清洗槽
32...吹風槽
34...鍍覆槽
36...溢流槽
38...銅質電鍍單元
40...基板固持件運輸裝置
42...第一運輸器
44...第二運輸器
46...漿驅動裝置
50...軌道
52...基座板
54...固定固持構件
54a...貫通孔
56...樞紐
58...活動固持構件
60...基部
62...密封座
62a...外凹內槽
62b...上凹外槽
62c...傾斜部
62d...水平部份
62e,62f...凹槽
64...固定環
64a...向上突出凸點
65...密封環墊片
66...內密封構件
66a...外側下凸部
66b...環形密封突出物
66c...壓力接觸部
66d...橫向隆起部
68...外密封構件
68a...內側上凸部
68b...環形密封突出物
68c...壓力接觸部
68d...橫向隆起部
69...緊固工具
70...固定環
70a,70b...凹槽
72...外凸固定板
74...倒L形夾持器
80...上支撐面
82...突出部份
82a...環形突出部份
84...凹處
86...電氣導體(電氣接觸)
88...電氣接觸
90...螺栓
92...柱形連接部
94...密封環
100...活動固持構件
102...環形密封座
104...內密封構件
106...外密封構件
108,110...固定環
112,114...螺栓
116...固定固持構件
120...大體T形手狀物
130...對準塊
130a...錐形表面
132...對準凹槽
132a...倒角部份
134...兩個對準機構
136...底板
T...厚度
W...基板
Wx...寬度
第1圖為習知基板固持件之主要部份的放大橫截面圖;
第2圖根據本發明之一具體實施例圖示設有基板固持件之鍍覆裝置的總體佈局平面圖;
第3圖為第2圖之基板固持件的示意透視圖;
第4圖為第2圖之基板固持件的平面圖;
第5圖為第2圖之基板固持件的右側視圖;
第6圖為第2圖之基板固持件的垂直剖面前視圖;
第7圖為第2圖基板固持件之主要部份的放大橫截面圖;
第8圖為第5圖中之部份A的放大視圖;
第9圖為沿著第8圖之直線B-B繪出的橫截面圖;
第10圖為沿著第8圖之直線C-C繪出的橫截面圖;
第11圖根據本發明之另一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖;
第12圖根據本發明之又一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖;
第13圖根據本發明之另一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖;
第14圖根據本發明之又一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖;
第15圖根據本發明之另一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖;以及
第16圖根據本發明之又一具體實施例圖示基板固持件之主要部份的放大橫截面圖。
54...固定固持構件
58...活動固持構件
62...密封座
62a...外凹內槽
62b...上凹外槽
64...固定環
65...密封環墊片
66...內密封構件
66a...外側下凸部
68...外密封構件
68a...內側上凸部
69...緊固工具
70...固定環
74...倒L形夾持器
80...上支撐面
88...電氣接觸
90...螺栓
W...基板

Claims (6)

  1. 一種基板固持件,其係包含:一固定固持構件與一活動固持構件,用以藉由抓持一基板的周邊部而可拆式地固持該基板於其間;以及一內密封構件與一外密封構件,彼等係固定於該活動固持構件,以及在該基板被該活動固持構件及該固定固持構件固持時,分別密封該活動固持構件與該基板之該周邊部的連接以及該活動固持構件與該固定固持構件的連接,其中該活動固持構件包含一密封座,以及該內密封構件及該外密封構件係固定於該密封座與固接至該密封座的固定環之間,該內密封構件與該外密封構件分別在該等密封構件與該密封座接觸之表面具有一密封突出物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之基板固持件,其中該密封座具有一凹槽供至少該內密封構件的外周邊部與該外密封構件的內周邊部中之一裝設於其中。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之基板固持件,其中至少該內密封構件與該外密封構件中之一具有一壓力接觸部,該壓力接觸部係藉由在固定該固定環於該密封座時產生的緊迫力而彈性變形並與該密封座形成壓力接觸。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之基板固持件,其中該內密封構件與該外密封構件係一體成形。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之基板固持件,其中該活動 固持構件更包含緊固工具,該緊固工具係將該固定環固接於該密封座,以將該內密封構件與該外密封構件固定於該密封座與該固定環之間,該緊固工具係位在由該內密封構件與該外密封構件密封之空間中。
  6. 一種鍍覆裝置,其係包含:如申請專利範圍第1項所述之基板固持件;以及用以保存鍍覆液於其中的鍍覆槽。
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