TWI570279B - 具有薄隔膜支撐件的電鍍處理器 - Google Patents

Description

具有薄隔膜支撐件的電鍍處理器

本發明涉及一種具有薄隔膜支撐件的電鍍處理器。

諸如半導體裝置的微電子裝置通常是製造在基板或晶片上及/或製造在所述基板或晶片中。在典型製造製程中，一或多層金屬或其他導電材料是形成在電鍍處理器中的晶片上。處理器可具有保持在碗狀物中的電解液浴，其中一或多個陽極在所述碗狀物中。晶片本身可被保持在頂部中的轉子中，所述頂部可移動到碗狀物中以便處理以及移動離開碗狀物以便裝卸。轉子上的接觸環通常具有大量接觸指，所述接觸指與晶片產生電接觸。隔膜可位於碗狀物中且在陽極和晶片之間。隔膜允許某些離子通過，而阻止其他分子通過，如此可提供改進的電鍍結果和性能。

在許多電鍍處理器中，隔膜是經由機械支撐件支撐在頂部和底部上。然而，某些新的處理器被設計得更短，以便處理器可以雙層堆疊在處理系統上，有效地加倍了處理能力。聚集且附著於隔膜支撐件的氣泡引起電鍍缺陷。避免特別是在短處理器中的氣泡帶來了顯著的工程挑戰。

隔膜材料當浸濕時可能顯著地膨脹。由於碗狀物中的液體壓力，隔膜材料也可能伸展。如果隔膜沒有被支撐，那麼隔膜可能因此傾向於下垂或折疊，如此導致氣泡截留和與在腔室之內的流體流動的干擾。因此，需要改進的處理器。

本發明提供一種電鍍處理器。在一個實施方式中，一種電鍍處理器，包含：碗狀物；在所述碗狀物中的隔膜；在所述碗狀物中在所述隔膜之上的上部隔膜支撐件；和在所述碗狀物中在所述隔膜之下的下部隔膜支撐件，其中所述下部隔膜支撐件包含具有通過開口圖案的柔性板。

其中所述隔膜的周邊可覆蓋在所述下部隔膜支撐件的周邊上，且其中兩個周邊在所述碗狀物的周邊密封處夾緊在一起。

其中所述下部隔膜支撐件的厚度小於所述上部隔膜支撐件的厚度的10%。

其中所述上部隔膜支撐件包含剛性非金屬元件。

其中所述上部隔膜支撐件具有通過開口，所述通過開口大體上與所述下部隔膜支撐件的所述通過開口對準。

其中所述隔膜在所述上部下部隔膜支撐件和所述下部隔膜支撐件之間被保持為面向上錐形形狀。

所述處理器進一步包括頂部，所述頂部具有用於保持晶片的轉子，其中所述頂部可移動以將所述晶片放置在所述碗狀物中，且其中所述處理器具有小於450mm的高度。

其中所述下部隔膜支撐件具有小於10mm的厚度。

其中所述下部隔膜支撐件具有數個間隔開的徑向臂和在所述徑向壁之間的楔形通過開口。

在另一個實施方式中，一種電鍍處理器，包含：在碗狀物中的隔膜；在所述碗狀物中在所述隔膜之上的剛性杯狀物，其中所述剛性杯狀物具有多個徑向節段和在所述節段之間的通過開口；在所述碗狀物中在所述隔膜之下的下部隔膜支撐件，其中所述下部隔膜支撐件包含具有通過開口圖案的柔性板；且所述隔膜的周邊覆蓋在所述下部隔膜支撐件的周邊上，且其中兩個周邊在所述碗狀物的周邊處夾緊在一起。

其中所述下部隔膜支撐件的厚度小於所述剛性杯狀物的最小厚度的10%。

20‧‧‧處理器

22‧‧‧頂部

24‧‧‧碗狀物

30‧‧‧晶片

40‧‧‧隔膜

42‧‧‧上腔室/上部分

44‧‧‧下腔室/上部分

46‧‧‧場形成元件/剛性杯狀物

50‧‧‧隔膜支撐件

52‧‧‧周邊密封

54‧‧‧實心區域/節段

56‧‧‧開口

62‧‧‧實心區域/節段

64‧‧‧開口

在諸圖中，相同元件符號指示各圖中的相同元件。

圖1是設計用於在處理系統中以雙層堆疊的緊湊電鍍處理器的透視圖。

圖2是圖1中所示的處理器的剖視圖。

圖3A是仰視用於圖1和圖2中所示的處理器的隔膜和隔膜支撐件的底視圖。

圖3B是圖2和圖3A中所示的杯狀物的局部透視圖。

圖4是圖3中所示的隔膜支撐件的平面圖。

圖5至圖11是替代隔膜支撐件的平面圖。

如圖1和圖2中所示，用於電鍍晶片30的處理器包括頂部22和碗狀物24。隔膜40將碗狀物24分成下腔室或部分44和上腔室或部分42，所述下腔室或部分包含在隔膜40下方的一或多個陽極和第一電解液或陽極電解液，所述上腔室或部分42包含第二電解液或陰極電解液。以薄塑膠膜形式的隔膜支撐件50從下方支撐隔膜。剛性杯狀物或場形成元件46從上方支撐隔膜。隔膜40和隔膜支撐件50的邊緣可經由周邊密封52及/或夾持元件夾緊。

隔膜支撐件50可以是支撐隔膜的薄塑膠膜，即使所述隔膜支撐件50可能非常薄，以便所述隔膜支撐件50不會顯著導致處理器20的高度要求。

隔膜支撐件50可被輕易地切割和成形以形成在處理器中提供所需電流分佈所必需的開放區域。支撐件50可被提供作為經由鐳射切割、水力噴射或衝壓，或其他技術切割成為圖案的平板。在這種情況下，當在隔膜40之下夾緊就位時，支撐件50和隔膜40同時可符合剛性杯狀物46的底表面的三維的部分圓錐形的形狀。或者，支撐件50可被形成為三維部件，選擇性地匹配杯狀物46的底表面的幾何形狀，而不是形成為平面部件。

支撐件50可由各種塑膠製成，所述塑膠諸如PEEK或Teflon含氟樹脂，具有0.2mm至4mm的板厚度。通常，支撐件50的厚度小於杯狀物46的最小厚度DD的20%、10%、5%或1%。杯狀物46通常具有5mm或8mm或以上的最小厚度。如圖3B中所示，杯狀物可具有節段或輻條62，所述節段或輻條62 徑向向外延伸且連接一或多個環66。節段62和環66可具有平直且平行的側壁，在所述側壁之間形成通過開口64。

圖4是圖3A中所示的支撐件50的平面圖。圖3B是代表性杯狀物或上部隔膜支撐件的透視圖。支撐件50的實心區域或節段54和開口56的圖案可被設計以匹配或對準杯狀物46的實心區域或節段62和開口64，以便所述支撐件50和杯狀物46與在所述支撐件50和杯狀物46之間的隔膜大體上完全重疊。以這種方法對準支撐件的實心區域54可最小化支撐件50對電場的效應。

或者，如圖3A中所示，支撐件的實心區域54可與圖3A中的虛線所示的杯狀物46的底表面很大程度地偏離。通過偏移實心區域54，在隔膜上的任一點至任何上部或下部支撐表面的最大尺寸可以降低，允許隔膜更加接近且均勻地符合所述隔膜的所需形狀和位置。

在圖3A中，虛線60示意地圖示沒有下部隔膜支撐件的隔膜位置。使用隔膜支撐件50，隔膜40可被保持在上部支撐件46和下部支撐件50之間的位置中，且隔膜40不會顯著地下垂或折疊。

20‧‧‧處理器

22‧‧‧頂部

24‧‧‧碗狀物

30‧‧‧晶片

40‧‧‧隔膜

42‧‧‧上腔室/上部分

44‧‧‧下腔室/上部分

46‧‧‧場形成元件/剛性杯狀物

50‧‧‧隔膜支撐件

52‧‧‧周邊密封

Claims (11)

1. 一種電鍍處理器，包含：一碗狀物；一隔膜，該隔膜在該碗狀物中；一上部隔膜支撐件，該上部隔膜支撐件在該碗狀物中且在該隔膜之上；和一下部隔膜支撐件，該下部隔膜支撐件在該碗狀物中且在該隔膜之下，其中該下部隔膜支撐件包含具有通過開口圖案的一柔性板。
2. 如請求項1述及之處理器，其中該隔膜的一周邊覆蓋在該下部隔膜支撐件的一周邊上，且其中該兩個周邊在所述碗狀物的一周邊密封處夾緊在一起。
3. 如請求項1述及之處理器，其中該下部隔膜支撐件的一厚度小於該上部隔膜支撐件的一厚度的10%。
4. 如請求項3述及之處理器，其中該上部隔膜支撐件包含一剛性非金屬元件。
5. 如請求項4述及之處理器，其中該上部隔膜支撐件具有通過開口，該通過開口大體上與該下部隔膜支撐件的該通過開口對準。
6. 如請求項1述及之處理器，其中該隔膜在該上部隔膜支撐件和該下部隔膜支撐件之間被保持為面向上錐形形狀。
7. 如請求項1述及之處理器，該處理器進一步包括一頂部，該頂部具有用於保持一晶片的一轉子，其中該頂部可移動以將該晶片放置在該碗狀物中，且其中該處理器具有小於450mm的一高度。
8. 如請求項1述及之處理器，其中該下部隔膜支撐件具有小於10mm的一厚度。
9. 如請求項8述及之處理器，其中該下部隔膜支撐件具有數個間隔開的徑向臂和在該徑向壁之間的楔形通過開口。
10. 一種電鍍處理器，包含：一隔膜，該隔膜在一碗狀物中；一剛性杯狀物，該剛性杯狀物在該碗狀物中且在該隔膜之上，其中該剛性杯狀物具有多個徑向節段和在該等節段之間的通過開口；一下部隔膜支撐件，該下部隔膜支撐件在該碗狀物中且在該隔膜之下，其中該下部隔膜支撐件包含具有一通過開口圖案的一柔性板；且該隔膜的一周邊覆蓋在該下部隔膜支撐件的一周邊上，且其中該兩個周邊在該碗狀物的一周邊處夾緊在一起。
11. 如請求項10述及之處理器，其中該下部隔膜支撐件的一厚度小於該剛性杯狀物的一最小厚度的10%。