TWI649460B - 濕式處理系統及其操作方法 - Google Patents

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喬納森 海恩斯
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Abstract

描述一種電化學沉積系統,該電化學沉積系統具有兩個以上電化學沉積模組,該等電化學沉積模組係在一共同平台上加以配置且係配置成用於在一基板上沉積一種以上金屬。每一電化學沉積模組包括配置成包含陽極電解液流體之容積的一陽極隔間、配置成包含陰極電解液流體之容積的一陰極隔間、及將該陽極隔間與該陰極隔間分隔開的一膜。每一電化學沉積模組更包含一工件固持器及一裝載器模組,該工件固持器係配置成藉由一夾持機構將在第一和第二腿部構件之間的一撓性工件之相對的邊緣加以固持,該裝載器模組係配置成將該撓性工件定位在該工件固持器內,且同時在該撓性工件之每一相反的平坦表面上使用一氣墊固持該撓性工件。

Description

濕式處理系統及其操作方法
相關申請案的交互參照:本申請案係關於且主張於2016年6月27日申請之美國專利申請案序號第15/194,086號的優先權,其全部內容於此藉由參照納入本案揭示內容。
本發明關於電化學沉積的方法及系統,該電化學沉積包含各種工件(諸如半導體基板)的電鍍。
電化學沉積系統或工件表面濕式處理調節系統就晶圓類型的幾何形狀(例如半導體晶圓)及面板類型的幾何形狀而言係眾所周知,該晶圓類型幾何形狀的特徵在於相對剛性的矽圓盤,而面板類型幾何形狀的特徵在於更大及較具撓性的矩形基板。在工業上需要設備,其可使用與各種晶圓設備產生之精確度相當之沉積金屬的所得精確度處理面板工件,但相較於現有面板處理設備仍具有相當或較佳的經濟生產率。
電化學沉積(ECD)及其他製程係作為將膜塗佈至各種結構及表面(諸如塗佈至半導體晶圓和矽工件或基板)的製造技術。此等膜可包含金屬及金屬合金,諸如錫、銀、鎳、銅、或其他金屬層、或其合金。電化學沉積包含在包括金屬離子的溶液之內將基板加以定位,及接著施加電流以使金屬離子自該溶液在基板上加以沉積。通常,電流在二電極之間(即在陰極與陽極之間)流動。當基板係作為陰極時,金屬可在其上加以沉積。電鍍溶液可包含一種以上金屬離子類型、酸、螯合劑、錯合劑、及有助於電鍍特定金屬的一些其他類型之添加劑的其中任一者。除了其他優點,此等添加劑可幫助附著性和均勻電鍍、及降低膜應力。當電鍍發生時,來自電鍍溶液的金屬係加以消耗,且因此需要更換以繼續電化學沉積操作。
在面板處理中,傳統的系統使用具有水平或垂直面板定向之連續或串列處理輸送類型的搬運系統。如上所述,面板處理系統,部分由於其輸送系統,受困於差的製程均勻性及顆粒產生。更普遍地,這些系統受困於差的環境控制。因此,本發明人意識到需要改進面板搬運及沉積均勻性。
實施例係關於電化學沉積的方法及系統,該電化學沉積包含各種工件(諸如半導體基板及面板)的電鍍。
用於電化學沉積之系統的一重要特徵係其產生具有均勻及可重複特性(諸如膜厚度、組成、及相對於下方工件輪廓之輪廓)的能力。電化學沉積系統可使用一主要電解液(製程電解液),該主要電解液當消耗時需要補充。舉例而言,在金屬應用中,金屬陽離子溶液當消耗時可能需要補充。而且,當此種補充無法原位加以執行時,補充程序可能隨應用的功能性而變得昂貴,且可能需要電化學沉積工具或子模組的顯著停機時間以進行維修及製程重新鑑定合格,其對沉積工具之擁有者的成本造成負面影響。
本文揭示的技術等包含一電化學沉積設備,其提供堅固的工件搬運、改善的環境控制、簡化的電解質循環系統(包含改善的化學品管理以達成更可靠及均勻的電鍍)、及短的維修時間以達到較佳的工具可用性。
根據一實施例,描述一種電化學沉積系統,該電化學沉積系統具有兩個以上電化學沉積模組,該等電化學沉積模組係在一共同平台上加以配置且係配置成用於在一基板上沉積一種以上金屬。每一電化學沉積模組包括配置成容納陽極電解液流體之容積的一陽極隔間、配置成容納陰極電解液流體之容積的一陰極隔間、及將該陽極隔間與該陰極隔間分隔開的一膜。每一電化學沉積模組更包含一裝載埠及一裝載器模組,該裝載埠係配置成接收一組撓性工件,每一撓性工件定義待使用金屬填充的貫穿孔,該裝載器模組係配置成自該裝載埠接收一撓性工件及將該撓性工件定位在一工件固持器內,且同時在該撓性工件之每一相反的平坦表面上使用一氣墊固持該撓性工件。該工件固持器具有將第一和第二腿部構件分隔開的一頭座構件,其中該工件固持器係配置成藉由一夾持機構在該第一和第二腿部構件之間固持該撓性工件之相對的邊緣,該夾持機構將複數電接觸件施加至該撓性工件之該等相反的平坦表面,其中該等電接觸件係由一彈性密封件加以圍繞,且當該撓性工件係由該工件固持器加以固持時,該頭座構件對該撓性工件提供張力。此外,每一電化學沉積模組包含一傳送機構,該傳送機構係配置成藉由工件固持器將撓性工件從該裝載器模組傳送至一給定電化學沉積模組,及將一給定工件下降進入該給定電化學沉積模組。一電氣系統係配置成當該撓性工件係在該給定電化學沉積模組內加以固持時,將電流施加至該撓性工件之每一相反的平坦表面,使得每一相反的平坦表面係以金屬加以鍍覆且該等貫穿孔係使用金屬加以填充。一卸載器模組係配置成從該工件固持器移除該撓性工件,及將該撓性工件傳送至一卸載埠,該卸載埠係配置以接收該組撓性工件。
本文揭示的系統及技術提供若干優點。堅固的工件搬運和環境控制及有效率的工件流程,允許改善的製程效能(包含製程均勻性及良率)及減少粒子污染。簡化的化學流程管理排除成本及複雜性。此外,具有靠近處理系統之板上或離板化學品產生系統提供更容易的化學品濃度管理。
當然,為了清楚起見,呈現如此處描述之不同步驟及特徵的討論順序。通常,這些步驟可以任何適當的順序加以執行。此外,雖然此處各個不同的特徵、技術、配置等可在本揭示內容的不同地方加以討論,但各個概念可彼此獨立或彼此結合而加以實行。因此,本發明可以許多不同的方式體現及審視。
注意此發明內容章節未明確指出本揭示內容或所請發明的各個實施例及/或增加的新穎實施態樣。取而代之的是,此發明內容僅提供不同實施例的初步討論,及優於習知技術的新穎性對應點。對於本發明及實施例的額外細節及/或可能的看法,讀者可參照下方進一步討論的實施方式章節及本揭示內容之相對應的圖示。
本文揭示的技術包含一電化學沉積設備,其提供堅固的工件搬運系統、簡化的循環系統、改善的化學品管理系統以達成更可靠及均勻的電鍍、及短的維修時間以達到較佳的工具可用性。
本文揭示的系統及技術可體現為電化學沉積系統或一系統的模組、或工件表面濕式處理調節系統。示例系統包含能夠處理或調節各種類型及尺寸之工件的濕式處理系統,上述類型及尺寸包含晶圓類型的幾何形狀(例如半導體晶圓)及面板類型的幾何形狀兩者,前者的特徵在於相對剛性的矽圓盤,後者的特徵在於更大及更具撓性的矩形基板。一實施例包含用於將金屬沉積至基板上的電化學沉積設備。圖1根據一實施例說明電化學沉積系統100的示意圖。電化學沉積系統100包含下面將描述的兩個以上處理模組,諸如在一共同平台上配置且用於在工件上沉積一種以上金屬的電化學沉積模組。每一處理模組(例如每一電化學沉積模組)包含配置成容納陽極電解液流體之容積的陽極隔間、配置成容納陰極電解液流體之容積的陰極隔間、及將陽極隔間與陰極隔間分隔開的膜。
電化學沉積系統100具有裝載埠以接收一組工件,該電化學沉積系統100包含裝載器模組110,該裝載器模組110用於接收通過裝載/輸入站112進入電化學沉積系統100的工件且將每一接收的工件裝載進入工件固持器125,諸如撓性的面板固持器(PH)。每一工件可包含撓性面板,例如各種尺寸的撓性矩形面板。工件可包含使用材料(諸如金屬)加以填充的一個以上非貫穿孔或一個以上貫穿孔。一個以上孔的填充可包含單面沉積(即從工件的一面沉積)或雙面沉積(即從工件的兩面沉積(例如在孔係貫穿孔的情況下))。
為了在裝載進入工件固持器期間控制圍繞每一工件的環境,裝載器可在工件移動及裝載期間使用一設備,以藉由對撓性工件的每一相反平坦表面施加氣墊以執行實質無接觸之工件的搬運。根據一些實施例,工件固持器125可包含將第一和第二腿部構件分隔開的可抓握頭座構件,其中該工件固持器係配置成藉由夾持機構在第一和第二腿部構件之間將撓性工件之相對的邊緣加以固持,該夾持機構選用性地將電接觸件施加至撓性工件之相反的平坦表面,其中該等電接觸件係由彈性密封件加以圍繞。當撓性工件係由工件固持器125加以固持時,該頭座構件亦可對撓性工件提供張力。
此外,電化學沉積系統100包含傳送機構,該傳送機構係配置成藉由工件固持器125將撓性工件從裝載器模組110傳送至一給定處理模組(例如電化學沉積模組),及將一給定工件下降進入該給定處理模組。舉例而言,參照圖1,一旦被選定用於處理的工件固持器125係加以裝載,其可沿處理路徑115(參見圖1中的PH處理路徑)前進,以在一個以上預處理模組120內加以預處理(當需要時);在一個以上處理模組130、132、134、136、138內加以處理;及在一個以上後處理模組140內加以後處理(當需要時)。預處理可包含但不限於清潔及/或潤濕待處理的工件。處理可包含但不限於將諸如金屬的材料沉積至工件上。而且,後處理可包含但不限於潤洗及/或乾燥工件。
電化學沉積系統100進一步包含卸載器模組,該卸載器模組係配置成從工件固持器移除撓性工件,及將該撓性工件傳送至卸載埠,該卸載埠係配置成接收該組撓性工件。舉例而言,在圖1顯示的一些實施例中,在處理之後,承載經處理之工件的工件固持器125可前進至卸載器模組150,其中每一工件係加以卸載且傳送至卸載/輸出站152以離開電化學沉積系統100。一旦卸載,工件固持器125可沿返回路徑155返回至裝載器模組110(參見圖1中的PH返回路徑)以接收另一工件。注意多個工件固持器可加以使用,其中一些工件固持器係在儲存緩衝器內加以固定。示例工件固持器之更詳細的描述可於2016年6月27日申請之美國專利申請案第15/193595號中找到,其全部內容於此藉由參照納入本案揭示內容。示例工件裝載器模組之更詳細的描述可於2016年6月27日申請之美國專利申請案第15/193890號中找到,其全部內容於此藉由參照納入本案揭示內容。
電化學沉積系統100進一步包含化學品管理系統160,用於管理在一個以上處理單元(即模組120、130、132、134、136、138、140)內的處理流體。化學品管理可包含但不限於供應、補充、用劑、加熱、冷卻、循環、再循環、儲存、監控、排出、減少等。此外,電化學沉積系統100包含電氣管理系統170,用於控制電化學沉積系統100的可操作性。電氣管理可包含但不限於排程、協調、監控、調整、通訊等。舉例而言,電氣管理系統170可根據電腦編碼的指令傳送及接收訊號,以控制工件移動穿過電化學沉積系統100或控制複數模組120、130、132、134、136、138、140的化學性質,諸如化學成分、溫度、流率等。此外,當撓性工件係在給定的電化學沉積模組內加以固持時,電氣管理系統170可配置成將電流施加至該撓性工件之一或兩個相反的平坦表面。在這樣做時,一或兩個相反表面可鍍覆金屬,且未貫穿孔及/或貫穿孔係使用金屬加以填充。
現參看圖2A,具有複數ECD單元之電化學沉積模組的視圖係根據另一實施例加以提供。如圖所示,圖2A提供陽極電解液貯槽230、複數陰極隔間、及一膜的頂視圖,該陽極電解液貯槽230係置成容納陽極電解液流體232之容積,該複數陰極隔間係配置成容納陰極電解液流體之容積,而該膜將該陽極電解液流體232與複數陰極隔間200分隔開。陽極電解液貯槽230包括容納陽極電解液流體232的陽極電解液貯槽,複數陰極隔間200係在該陽極電解液貯槽內加以配置。陽極電解液貯槽230可包含陽極電解液供應和儲存槽262,其中陽極電解液可加以再循環、再補充、及/或再調節,且接著使用陽極電解液幫浦系統264與陽極電解液貯槽230進行交換。此外,陽極電解液貯槽230可包含陰極電解液供應和儲存槽266,其中陰極電解液可加以再循環、再補充、及/或再調節,且接著使用陰極電解液幫浦系統268與複數陰極隔間200進行交換。化學品管理系統260可與陽極電解液和陰極電解液供應和儲存槽262、266等介接,管理流體位準、化學成分、化學品品質、化學溫度、化學用劑等。舉例而言,化學品管理系統260可使陽極電解液及/或陰極電解液溶液再生,包含添加或替換水、酸、陰離子溶液、陽離子溶液、螯合劑、錯合劑、平整劑、加速或減速劑等。
根據一些實施例,工件W可包含具有尺寸範圍從大約50cm×50cm至100cm×100cm的撓性矩形基板。因此,在陽極電解液貯槽230內之流體深度的範圍可從90cm至150cm,而陽極電解液貯槽230之寬度的範圍可從90cm至150cm。每個ECD模組可被設計成相對窄,舉例而言,陽極對陽極、或陽極對陰極的寬度可被設計成小於20cm。因此,複數陰極隔間200(ECD模組)可在長度高達120cm的陽極電解液貯槽之內加以配置。在陽極電解液貯槽230內之複數陰極隔間200的浸沒或部分浸沒,提供空間的有效利用。且因此,除其他外,此實施例的一項優點係陽極電解液流體232的單一容器,以一簡化的化學品和流體管理系統以經濟的配置服務複數ECD模組、節省設備費用、化學品及工廠佔地面積。
圖2B提供在相對的陽極組件240、241之間配置之陰極隔間200的頂視圖。容納工件W的工件固持器215係在框架210內加以配置,該框架210相對於影響在工件W之表面的流體流場及電場均勻性之ECD模組的其他重要元件,有利地及重複地將工件固持器215精準地定位在正或負0.1至1.0mm之內,較佳是在正或負0.5mm之內。陰極隔間200可包含電場成形元件201、204,該電場成形元件201、204係在工件W的表面大約3至10mm之間加以配置,較佳是距離工件W的表面4mm。陰極隔間200可進一步包含流體攪拌元件202、205,該等流體攪拌元件202、205係接近工件W的表面而配置,較佳是在工件W之表面的10mm之內。
離子交換膜203、206定義在陰極隔間200與包含相對之陽極組件240、241之陽極隔間之間的邊界,且提供在陽極隔間內之陽極電解液流體232與在陰極隔間200內之陰極電解液220之間的分隔。除其他外,一個好處係藉由在陽極電解液流體232和陰極電解液220之間定義邊界而提供的緊密幾何結構,其中在操作期間,陽極電解液流體232和陰極電解液220的流體壓力係跨越撓性的離子交換膜加以平衡,使得不需要包含廣闊的壁結構以針對各工件W抑制陰極電解液的流體靜壓力。
舉例而言,每一相對的陽極組件240、241可包含多區陽極242,例如:在徑向方向上配置成環的陽極,或在正交方向上之格柵上加以配置的陽極。在此實施例中,兩個相對的陽極組件240、241係相對陰極隔間而加以顯示。然而,在其他實施例中,單一陽極組件可面向陰極隔間。
圖3根據一實施例提供ECD模組之詳細的橫剖面圖。工件固持器315將工件W定位在電場成形元件330、流體攪拌元件310、由支撐結構320固持的離子交換膜325、及容納陽極342的陽極組件340之間。如圖所示,電場成形元件330在工件W的曝露表面附近延伸,且係配置成改善沉積製程的均勻性。此外,如圖所示,流體攪拌元件310在工件W的曝露表面附近延伸,且係配置成增加流體剪力及增強在工件W之曝露表面附近的質量、動量及熱傳遞。
圖4根據又另一實施例提供電化學沉積系統的透視圖。電化學沉積系統500包含裝載器模組510及卸載器模組550,其中複數處理模組520、530、540係配置於其間。處理模組520可包含預處理模組,諸如預潤洗模組。處理模組530可包含電化學沉積模組。而且,處理模組540可包含後處理模組,諸如潤洗或乾燥模組。雖然裝載器模組510及卸載器模組550係顯示為在電化學沉積系統500的遠端,但這些裝載及卸載模組可在整個系統的同一端附近加以配置。工件W可裝載進工件固持器525中,藉由工件傳送系統560平移,且加以定向以在複數處理模組520、530、540之內加以定位。
在使用本文系統的情況下,電化學沉積系統可加以產生,其有效率地使用電鍍溶液,且與傳統的沉積系統相比具有相對小的佔地面積。舉例而言,每一電化學沉積模組可配置成容納少於約30公升的電鍍溶液。在一些實施例中,共同平台可包含小於約16個電化學沉積模組,且可配置成每小時電鍍100個撓性工件。共同平台可佔地小於約250平方英尺的地面空間。因此,本文的系統可使用相對小的系統及每工件使用之相對少的電鍍溶液提供相對高的生產率。
在先前的描述中具體細節已加以說明,諸如處理系統的特殊幾何結構及其中使用的各種元件與製程的描述。然而應理解,此處技術可在背離這些具體細節的其他實施例中加以實行,且此等細節係以解釋而非限制為目的。此處揭示的實施例已參考隨附圖示加以描述。同樣地,為了解擇的目的,特定的數字、材料、及配置已加以說明以提供完整的理解。僅管如此,實施例可在無此等具體細節的情況下加以實施。具有實質上相同功能性結構之元件以類似的參考符號表示,且因此任何冗餘的描述可加以省略。
各種技術,為了有助於理解各種實施例,以多個分立操作加以描述。描述的順序不應被解釋為暗示這些操作係必然順序相依。的確,這些操作不需以陳述的順序加以執行。所述操作可以不同於所述實施例的順序加以執行。在額外的實施例中,各種額外的操作可加以執行及/或所述操作可加以省略。
如此處使用的「基板」或「目標基板」泛指根據本發明所處理的物件。基板可包含元件(尤其是半導體或其他電子元件)的任何材料部分或結構,及例如可為基底基板結構,諸如半導體晶圓、倍縮光罩、或基底基板結構之上或覆蓋基底基板結構的一層(諸如薄膜)。因此,基板係非限於任何特定的基底結構、底層或覆蓋層、圖案化或未圖案化,而是,係設想以包含任何這樣的層或基底結構,及層及/或基底結構的任何組合。此描述可論及特殊的基板類型,但此係僅用於說明之目的。
精於本項技術之人士亦將理解對於以上所述技術的操作,可做出許多變化,且仍達到本發明的相同目標。此等變化係意圖由本揭示內容的範圍所包含。因此,本發明之實施例的先前描述係非意圖為限制性的。更準確地說,本發明之實施例的任何限制係呈現於以下申請專利範圍中。
100‧‧‧電化學沉積系統
110‧‧‧裝載器模組
112‧‧‧裝載/輸入站
115‧‧‧處理路徑
120‧‧‧預處理模組
125‧‧‧工件固持器
130‧‧‧處理模組
132‧‧‧處理模組
134‧‧‧處理模組
136‧‧‧處理模組
138‧‧‧處理模組
140‧‧‧後處理模組
150‧‧‧卸載器模組
152‧‧‧卸載/輸出站
155‧‧‧返回路徑
160‧‧‧化學品管理系統
170‧‧‧電氣管理系統
200‧‧‧陰極隔間
201‧‧‧電場成形元件
202‧‧‧流體攪拌元件
203‧‧‧離子交換膜
204‧‧‧電場成形元件
205‧‧‧流體攪拌元件
206‧‧‧離子交換膜
210‧‧‧框架
215‧‧‧工件固持器
220‧‧‧陰極電解液
230‧‧‧陽極電解液貯槽
232‧‧‧陽極電解液流體
240‧‧‧陽極組件
241‧‧‧陽極組件
242‧‧‧多區陽極
260‧‧‧化學品管理系統
262‧‧‧陽極電解液供應和儲存槽
264‧‧‧陽極電解液幫浦系統
266‧‧‧陰極電解液供應和儲存槽
268‧‧‧陰極電解液幫浦系統
310‧‧‧流體攪拌元件
315‧‧‧工件固持器
320‧‧‧支撐結構
325‧‧‧離子交換膜
330‧‧‧電場成形元件
340‧‧‧陽極組件
342‧‧‧陽極
500‧‧‧電化學沉積系統
510‧‧‧裝載器模組
520‧‧‧處理模組
525‧‧‧工件固持器
530‧‧‧處理模組
540‧‧‧處理模組
550‧‧‧卸載器模組
560‧‧‧工件傳送系統
本發明的各種實施例之更完整的理解及伴隨其中的許多優點,參照以下詳細說明,特別是結合隨附圖式考量時,將更容易理解。圖式係未必按照比例,而是將重點放在說明特徵、原理及概念上。
圖1根據一實施例說明電化學沉積系統的示意圖。
圖2A及2B根據另一實施例提供電化學沉積模組的視圖。
圖3根據另一實施例提供電化學沉積模組的剖面圖。
圖4根據又另一實施例提供電化學沉積系統的透視圖。

Claims (16)

  1. 一種電化學沉積系統,包含: 兩個以上電化學沉積模組,在一共同平台上加以配置且係配置成用於在一基板上沉積一種以上金屬,每一電化學沉積模組包含: 一陽極隔間,配置成容納陽極電解液流體的容積; 一陰極隔間,配置成容納陰極電解液流體的容積;及 一裝載埠,配置成接收一組撓性工件; 一裝載器模組,配置成自該裝載埠接收一撓性工件及將該撓性工件定位在一工件固持器內,且同時在該撓性工件之每一相反的平坦表面上使用一氣墊固持該撓性工件; 該工件固持器,具有將第一和第二腿部構件分隔開的一頭座構件,該工件固持器係配置成藉由一夾持機構在該第一和第二腿部構件之間固持該撓性工件之相對的邊緣,該夾持機構將複數電接觸件施加至該撓性工件之該等相反的平坦表面,其中當該撓性工件係由該工件固持器加以固持時,該等電接觸件係由針對該撓性工件的一彈性密封件加以圍繞,該工件固持器係配置成將該撓性工件的兩面曝露於電鍍溶液; 一傳送機構,配置成藉由工件固持器將撓性工件從該裝載器模組傳送至一給定電化學沉積模組,及將一給定工件下降進入該給定電化學沉積模組; 一電氣系統,配置成當該撓性工件係在該給定電化學沉積模組內加以固持時,將電流施加至該撓性工件之每一相反的平坦表面,使得每一相反的平坦表面係以金屬加以鍍覆; 一卸載器模組,配置成從該工件固持器移除該撓性工件,及將該撓性工件傳送至一卸載埠,該卸載埠係配置以接收該組撓性工件。
  2. 如申請專利範圍第1項之電化學沉積系統,其中,該裝載埠及該卸載埠係在該電化學沉積系統的不同位置加以配置。
  3. 如申請專利範圍第2項之電化學沉積系統,其中,該傳送機構係配置成自該卸載器模組將工件固持器返回至該裝載器模組。
  4. 如申請專利範圍第2項之電化學沉積系統,其中,該裝載埠及該卸載埠係位在該電化學沉積系統的相反端。
  5. 如申請專利範圍第1項之電化學沉積系統,其中,該電化學沉積系統包含一化學品管理系統,該化學品管理系統係耦接至該一個以上電化學沉積模組且係配置成供應該一個以上電化學沉積模組之其中至少一者用於沉積該一種以上金屬的一種以上金屬成分。
  6. 如申請專利範圍第5項之電化學沉積系統,其中,該化學品管理系統包含一螺旋輸送機,用於將金屬粉末輸送至一金屬分配系統。
  7. 如申請專利範圍第1項之電化學沉積系統,更包含: 將該陽極隔間與該陰極隔間分隔開的一膜。
  8. 如申請專利範圍第1項之電化學沉積系統,其中,每一電化學沉積模組包含一攪拌構件,該攪拌構件係配置成在該撓性工件之相反的表面攪拌電鍍溶液。
  9. 如申請專利範圍第1項之電化學沉積系統,其中當該撓性工件係在該給定電化學沉積模組內加以定位時,該撓性工件之每一相反的平坦表面面對一陽極,其中每一撓性工件定義待使用金屬加以填充的貫穿孔。
  10. 如申請專利範圍第1項之電化學沉積系統,其中,每一電化學沉積模組係配置成容納小於三十公升的電鍍溶液。
  11. 如申請專利範圍第1項之電化學沉積系統,其中,該夾持機構包含複數彈性構件,該等彈性構件在該撓性工件之該等相反的平坦表面上賦予一夾持力。
  12. 如申請專利範圍第11項之電化學沉積系統,其中,該電化學沉積系統包含一氣動氣囊,該氣動氣囊係配置成當充氣時打開該夾持機構。
  13. 如申請專利範圍第1項之電化學沉積系統,其中,該共同平台包含小於16個電化學沉積模組,且係配置成每小時電鍍100個撓性工件。
  14. 如申請專利範圍第13項之電化學沉積系統,其中,該共同平台佔地小於250平方英尺的地面空間。
  15. 一種電化學沉積系統,包含: 兩個以上電化學沉積模組,在一共同平台上加以配置且係配置成用於在一基板上沉積一種以上金屬,每一電化學沉積模組包含: 一電鍍溶液隔間,配置成容納電鍍溶液的容積; 一裝載埠,配置成接收一組工件; 一裝載器模組,配置成自該裝載埠接收一工件及將該工件定位在一工件固持器內,且同時在該工件之每一相反的平坦表面上使用一氣墊固持該工件; 該工件固持器,具有將第一和第二腿部構件分隔開的一頭座構件,該工件固持器係配置成藉由一夾持機構在該第一和第二腿部構件之間固持該工件之相對的邊緣,該夾持機構將複數電接觸件施加至該工件之該等相反的平坦表面,其中當該工件係由該工件固持器加以固持時,該等電接觸件係由針對該工件的一彈性密封件加以圍繞,該工件固持器係配置成將該工件的兩面曝露於電鍍溶液; 一傳送機構,配置成藉由工件固持器將工件從該裝載器模組傳送至一給定電化學沉積模組,及將一給定工件下降進入該給定電化學沉積模組; 一電氣系統,配置成當該工件係在該給定電化學沉積模組內加以固持時,將電流施加至該工件之每一相反的平坦表面,使得每一相反的平坦表面係被鍍覆以金屬或相反的平坦表面其中一者係被鍍覆以金屬; 一卸載器模組,配置成從該工件固持器移除該工件,及將該工件傳送至一卸載埠,該卸載埠係配置成接收該組工件。
  16. 如申請專利範圍第15項之電化學沉積系統,其中,一陽極和該工件係接觸一相同的電鍍溶液。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10283396B2 (en) 2016-06-27 2019-05-07 Asm Nexx, Inc. Workpiece holder for a wet processing system
US10074554B2 (en) 2016-06-27 2018-09-11 Tel Nexx, Inc. Workpiece loader for a wet processing system
US11608563B2 (en) 2019-07-19 2023-03-21 Asmpt Nexx, Inc. Electrochemical deposition systems
CN110499528B (zh) * 2019-09-26 2021-04-23 浙江君悦标准件有限公司 紧固件电镀生产线
US11542626B2 (en) * 2020-10-08 2023-01-03 Honeywell International Inc. Systems and methods for enclosed electroplating chambers
WO2022264402A1 (ja) * 2021-06-18 2022-12-22 株式会社荏原製作所 めっき装置及びめっき方法
CN113882004B (zh) * 2021-10-28 2023-04-21 京东方科技集团股份有限公司 基板载具和电化学沉积设备
US11942341B2 (en) 2022-01-26 2024-03-26 Asmpt Nexx, Inc. Adaptive focusing and transport system for electroplating

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI227749B (en) * 2000-09-15 2005-02-11 Applied Materials Inc Removable modular metal deposition cell, plating apparatus, and the method thereof
US20080245669A1 (en) * 2000-03-17 2008-10-09 Junichiro Yoshioka Plating apparatus and method
US20130011222A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 Nexx Systems, Inc. Substrate loader and unloader
CN103608490A (zh) * 2011-04-14 2014-02-26 东京毅力科创尼克斯公司 电化学沉积和补给设备
WO2015002942A1 (en) * 2013-07-03 2015-01-08 Tel Nexx, Inc. Electrochemical deposition apparatus and methods for controlling the chemistry therein
TW201525199A (zh) * 2013-11-11 2015-07-01 Tel Nexx Inc 具有遠距陰極電解質流體管理之電化學沉積設備

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3847761A (en) * 1972-04-06 1974-11-12 Aluminum Co Of America Bath control
TW405158B (en) * 1997-09-17 2000-09-11 Ebara Corp Plating apparatus for semiconductor wafer processing
EP0989402A1 (en) * 1998-09-28 2000-03-29 Texaco Development Corporation Field test apparatus and method for analysis of coolants and heat-exchange fluids
US6478874B1 (en) * 1999-08-06 2002-11-12 Engelhard Corporation System for catalytic coating of a substrate
US20040007508A1 (en) * 1999-12-04 2004-01-15 Schulte David L. Screen assembly for vibratory separator
CN1273870C (zh) * 2001-10-10 2006-09-06 日产化学工业株式会社 形成光刻用防反射膜的组合物
JP2007321242A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Marunaka Kogyo Kk 電気メッキ装置におけるクリップ式のワークハンガー
JP4333752B2 (ja) * 2007-02-19 2009-09-16 トヨタ自動車株式会社 電極活物質およびその製造方法
US8172992B2 (en) * 2008-12-10 2012-05-08 Novellus Systems, Inc. Wafer electroplating apparatus for reducing edge defects
US20130001122A1 (en) * 2010-11-29 2013-01-03 Nader Nowzari Combination consumer package with secondary item compartment
EP2746433B1 (en) * 2012-12-20 2016-07-20 ATOTECH Deutschland GmbH Device for vertical galvanic metal, preferably copper, deposition on a substrate and a container suitable for receiving such a device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080245669A1 (en) * 2000-03-17 2008-10-09 Junichiro Yoshioka Plating apparatus and method
TWI227749B (en) * 2000-09-15 2005-02-11 Applied Materials Inc Removable modular metal deposition cell, plating apparatus, and the method thereof
CN103608490A (zh) * 2011-04-14 2014-02-26 东京毅力科创尼克斯公司 电化学沉积和补给设备
US20130011222A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 Nexx Systems, Inc. Substrate loader and unloader
WO2015002942A1 (en) * 2013-07-03 2015-01-08 Tel Nexx, Inc. Electrochemical deposition apparatus and methods for controlling the chemistry therein
TW201525199A (zh) * 2013-11-11 2015-07-01 Tel Nexx Inc 具有遠距陰極電解質流體管理之電化學沉積設備

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CN109715866A (zh) 2019-05-03
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