TWI778668B - 阻抗體及鍍覆裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可使形成於基板之鍍覆膜的均勻性提高之阻抗體等。本發明提供在鍍覆槽中，配置於基板與陽極之間的阻抗體。該阻抗體中形成有：分別形成於同心且直徑不同之3個以上基準圓上的第一複數個孔；及形成於包圍前述3個以上基準圓之外周基準線，且至少一部分係餘擺(Trochoid)曲線之外周基準線上的第二複數個孔。

Description

阻抗體及鍍覆裝置

本發明係關於一種阻抗體及鍍覆裝置。

過去是進行在半導體晶圓或印刷基板等之基板表面形成配線、凸塊(突起狀電極)等。形成該配線及凸塊等之方法習知有電解鍍覆法。

習知採用電解鍍覆法之鍍覆裝置係配置在晶圓等之圓形基板與陽極之間具有多數孔的用於調整電場之阻抗體(例如參照專利文獻1)。

此外，鍍覆裝置之一例習知有杯式電解鍍覆裝置(例如，參照專利文獻2)。杯式電解鍍覆裝置係將被鍍覆面朝向下方，而使保持於基板固持器之基板(例如半導體晶圓)浸漬於鍍覆液，藉由在基板與陽極之間施加電壓，使基板表面析出導電膜。杯式鍍覆裝置為了在基板上均勻地形成鍍覆層，亦進行使基板旋轉而且實施鍍覆處理。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開2004-225129號公報

[專利文獻2] 日本特開2008-19496號公報

即使在杯式電解鍍覆裝置中，仍考慮設置具有多數孔之冲孔板作為用於調整電場的阻抗體。此處，藉由在阻抗體中於同心之複數個基準正圓上形成多數孔，可適切進行電場調整。但是，依本發明人之研究而瞭解，使用如此形成之阻抗體時，在晶圓外周部附近之膜厚均勻性會降低。此因受到例如多數孔之形成精度、或鍍覆槽之尺寸精度等的影響。

本發明係鑑於上述問題而形成者。其目的之一係提出一種可使形成於基板之鍍覆膜的均勻性提高之阻抗體及鍍覆裝置。

本發明一個形態提出一種阻抗體，係在鍍覆槽中配置於基板與陽極之間。前述阻抗體形成有：分別形成於同心且直徑不同之3個以上基準圓上的第一複數個孔；及形成於包圍前述3個以上基準圓之外周基準線上，且該外周基準線之至少一部分係餘擺曲線的第二複數個孔。

本發明其他一個形態提供一種鍍覆裝置。該鍍覆裝置具備：上述阻抗體、及收容前述阻抗體之鍍覆槽。

100:裝載/卸載模組

110:搬送機器人

120:對準器

200:預濕模組

300:預浸模組

400:鍍覆模組

412:內槽

420:隔膜

422:陰極區域

424:陽極區域

426:陽極遮罩

430:陽極

440:基板固持器

442:升降機構

448:旋轉機構

450:阻抗體

452:第一複數個孔

454:第二複數個孔

500:清洗模組

600:自旋沖洗乾燥機模組

700:搬送裝置

800:控制模組

1000:鍍覆裝置

ra,rb:直徑

Wf:基板

Wf-a:被鍍覆面

圖1係顯示本實施形態之鍍覆裝置的整體構成之立體圖。

圖2係顯示本實施形態之鍍覆裝置的整體構成之俯視圖。

圖3係概略顯示本實施形態之鍍覆模組的構成之縱剖面圖。

圖4係模式顯示本實施形態之阻抗體的俯視圖。

圖5係用於說明形成於本實施形態之阻抗體的複數個孔之模式圖。

圖6顯示形成於阻抗體之複數個孔的第二例。

圖7顯示形成於阻抗體之複數個孔的第三例。

圖8顯示形成於阻抗體之複數個孔的第四例。

圖9顯示形成於阻抗體之複數個孔的第五例。

圖10係顯示外周基準線之修改例的圖。

以下，參照圖式說明本發明之實施形態。以下說明之圖式中，在相同或相當之構成元件上註記相同符號，並省略重複之說明。

<鍍覆裝置之整體構成>

圖1係顯示本實施形態之鍍覆裝置的整體構成之立體圖。圖2係顯示本實施形態之鍍覆裝置的整體構成之俯視圖。本實施形態之鍍覆裝置係使用於對基板實施鍍覆處理。基板包含：角形基板、圓形基板。如圖1、2所示，鍍覆裝置1000具備：裝載/卸載模組100、搬送機器人110、對準器120、預濕模組200、預浸模組300、鍍覆模組400、清洗模組500、自旋沖洗乾燥機模組600、搬送裝置700、及控制模組800。

裝載/卸載模組100係用以將半導體晶圓等基板搬入鍍覆裝置1000或是將基板從鍍覆裝置1000搬出的模組，其搭載用以收納基板的卡匣。本實施型態中，4台裝載/卸載模組100在水平方向上並排配置，但裝載/卸載模組100的數量及配置可為任意。搬送機器人110係用以搬送基板的機器人，其構成在裝載/卸載模組100、對準器120及搬送裝置700之間收送基板的態樣。搬送機器人110及搬送裝置700，在搬送機器人110與搬送裝置700之間收送基板時，可透過圖中未顯示 的暫置台進行基板的收送。對準器120，係用以使基板的定向平面(orientation flat)或缺口等位置對準既定方向的模組。本實施型態中，2台對準器120在水平方向上並排配置，但對準器120的數量及配置可為任意。

預濕模組200係用以使純水或脫氣水等處理液(預濕液)附著於鍍覆處理前之基板的被鍍覆面的模組。本實施型態中，2台預濕模組200在上下方向上並排配置，但預濕模組200的數量及配置可為任意。預浸模組300係用以將鍍覆處理前之基板的被鍍覆面的氧化膜進行蝕刻的模組。本實施型態中，2台預浸模組300在上下方向上並排配置，但預浸模組300的數量及配置可為任意。

鍍覆模組400係用以對於基板實施鍍覆處理的模組。本實施型態中具有兩組鍍覆模組400，其中分別於上下方向上配置3台並且於水平方向上並排配置4台而各有12台，總共設置了24台鍍覆模組400，但鍍覆模組400的數量及配置可為任意。

清洗模組500係用以清洗鍍覆處理後之基板的模組。本實施型態中，2台清洗模組500在上下方向上並排配置，但清洗模組500的數量及配置可為任意。旋轉沖洗乾燥模組600，係用以使清洗處理後的基板高速旋轉而使其乾燥的模組。本實施型態中，2台旋轉沖洗乾燥模組在上下方向上並排配置，但旋轉沖洗乾燥模組的數量及配置可為任意。

搬送裝置700係用以在鍍覆裝置1000內的多個模組之間搬送基板的裝置。控制模組800係用以控制鍍覆裝置1000之多個模組的模組，例如可由具備與操作者之間進行輸出入之介面的一般電腦或專用電腦所構成。

說明以鍍覆裝置1000進行一系列鍍覆處理之一例。首先將基板搬入裝載/卸載模組100。然後搬送機器人110從裝載/卸載模組100取出基板，將基板 搬送至對準器120。對準器120使定向平面或缺口等的位置對準既定方向。搬送機器人110對於搬送裝置700收送方向經過對準器120對準的基板。

搬送裝置700，將從搬送機器人110接收的基板搬送至預濕模組200。預濕模組200對於基板實施預濕處理。搬送裝置700將經實施預濕處理的基板搬送至預浸模組300。預浸模組300對於基板實施預浸處理。搬送裝置700將經實施預浸處理的基板搬送至鍍覆模組400。鍍覆模組400對於基板實施鍍覆處理。

搬送裝置700將經實施鍍覆處理的基板搬送至清洗模組500。清洗模組500對於基板實施清洗處理。搬送裝置700將經實施清洗處理的基板搬送至旋轉沖洗乾燥模組600。旋轉沖洗乾燥模組600對於基板實施乾燥處理。搬送裝置700對於搬送機器人110收送經實施乾燥處理的基板。搬送機器人110將從搬送裝置700接收的基板搬送至裝載/卸載模組100。最後從裝載/卸載模組100搬出基板。

<鍍覆模組的構成>

接著說明鍍覆模組400的構成。本實施型態中的24台鍍覆模組400為相同的構成，因此僅說明1台鍍覆模組400。圖3係概略顯示第1實施型態之鍍覆模組400的構成的縱剖面圖。如圖3所示，鍍覆模組400具備用以收納鍍覆液的鍍覆槽。鍍覆槽係包含下述元件所構成：內槽412，其為圓筒形且上表面開口；及圖中未顯示的外槽，設於內槽412的周圍以承接從內槽412上緣溢流的鍍覆液。

鍍覆模組400具備基板固持器440，其用以保持基板Wf而使其成為被鍍覆面Wf-a向下的狀態。又，基板固持器440具備供電接點，其從圖中未顯示的電源對於基板Wf供電。鍍覆模組400具備用以使基板固持器440升降的升降機構442。又，一實施型態中，鍍覆模組400具備使基板固持器440繞著鉛直軸旋轉的旋轉機構448。升降機構442及旋轉機構448可由例如馬達等習知機構實現。

鍍覆模組400具備將內槽412的內部於上下方向上隔開的膜420。內槽412的內部由膜420區分成陰極區域422與陽極區域424。陰極區域422與陽極區域424分別填充有鍍覆液。另外，本實施型態中雖顯示設置膜420之一例，但亦可不設置膜420。

在陽極區域424之內槽412的底面設置陽極430。此外，在陽極區域424中配置用於調整陽極430與基板Wf之間的電解之陽極遮罩426。陽極遮罩426例如係由電介質材料而構成之概略板狀的構件，且設於陽極430之前面(上方)。陽極遮罩426具有供在陽極430與基板Wf之間流動的電流通過之開口。另外，本實施形態係顯示設置陽極遮罩426之一例，不過亦可不設陽極遮罩426。再者，上述之隔膜420亦可設於陽極遮罩426之開口。

在陰極區域422配置與隔膜420相對之阻抗體450。阻抗體450係用於謀求在基板Wf之被鍍覆面Wf-a中的鍍覆處理均勻化之構件。圖4係模式顯示本實施形態之阻抗體的俯視圖。另外，圖4為了容易理解，而將阻抗體之一部分放大而合併顯示。此外，圖4所示之例相當於後述的第五例(圖9)。如圖4所示，阻抗體450具有複數個孔452、454。孔452、454貫穿阻抗體450的表面與背面之間，構成供鍍覆液及鍍覆液中之離子通過的路徑。本實施形態之阻抗體450中形成有：第一複數個孔452、及第二複數個孔454。

第一複數個孔452配置於同心且直徑不同之3個以上虛擬的基準圓(參照圖4中之一點鏈線)上。換言之，第一複數個孔452係以在阻抗體450之徑方向分散的方式配置。第一複數個孔452宜在基準圓上沿著周方向而等間隔配置。藉此，可沿著基準圓之周方向分散配置孔452。此外，阻抗體450宜為任意基準圓之直徑與其鄰接的基準圓之直徑的差異一定。換言之，孔452宜在徑方向等 間隔配置。藉此，可沿著基準圓之徑方向分散配置孔452。此外，一個實施形態之第一複數個孔452從上面觀看分別為正圓形。第一複數個孔452亦可各個相互係相同尺寸。另外，本說明書中所謂「等間隔」及「相同」，不限於數學上之完全等間隔，亦可包含因機械加工等之誤差而產生的少許偏差。

第二複數個孔454配置於第一複數個孔452之外周側。具體而言，第二複數個孔454係形成於包圍配置第一複數個孔452之基準圓的外周基準線(參照圖4中之二點鏈線)上。此處，本實施形態之外周基準線係餘擺曲線。依本發明人之研究而瞭解，如此藉由將外周側之第二複數個孔454的至少一部分配置於餘擺曲線之外周基準線上，可在鍍覆模組400中提高形成於基板Wf之鍍覆膜的均勻性。

圖5係用於說明形成於本實施形態之阻抗體的複數個孔之模式圖。另外，在圖5之上圖，作為比較例而顯示將第一複數個孔452配置於正圓之基準圓(參照圖5中之虛線。以下稱「參照圓」。)上之例。此外，在圖5之下圖作為形成於阻抗體之複數個孔的第一例，而顯示將第一複數個孔452配置於餘擺曲線之外周基準線(參照圖5中之二點鏈線)上之例。如圖5之下圖所示，外周基準線可為使指定之動圓沿著參照圓之內週而移動時，動圓在指定之定點描繪的餘擺曲線。不過，不限定於此種例，外周基準線可為使指定之動圓沿著參照圓的外周移動時，動圓在指定之定點描繪的餘擺曲線。此處，動圓之一例可以沿著參照圓而繞一周時旋轉7次(旋轉2520°)的方式來規定。

圖6顯示形成於阻抗體之複數個孔的第二例。如圖6所示，餘擺曲線之外周基準線中，在與第一複數個孔452之距離近的區域(圖6中，畫陰影線的區域。亦稱為「指定區域」。)中，亦可為不形成第二複數個孔454者。一例為 指定區域係外周基準線與第一複數個孔452之基準圓的距離比預定之臨限值小的區域。採用第二例時，可避免第一複數個孔452與第二複數個孔454之距離過近，可抑制在指定區域之開口率過大。另外，上述第一例(圖5)係為了容易理解而將第一複數個孔452與第二複數個孔454之一部分重疊，不過該例係誇張顯示者，第一複數個孔452與第二複數個孔454彼此不宜重疊。

圖7顯示形成於阻抗體之複數個孔的第三例。上述第二例(圖6)中，在不形成第二複數個孔454之區域(圖7中畫陰影線的區域，亦稱為「指定區域」。)中，第三例係第一複數個孔452比其他區域之孔452大。換言之，第三例係在指定區域之第一複數個孔452的直徑ra比指定區域外之第一複數個孔452的直徑rb大。採用此種例時，可抑制在指定區域之邊界附近阻抗體之開口率急遽變化，可使形成於基板Wf之鍍覆膜的均勻性提高。

圖8顯示形成於阻抗體之複數個孔的第四例。如圖8所示，第二複數個孔454亦可係在周方向變長的長孔。此處，一例為第二複數個孔454亦可如配置於離開第一複數個孔452(或其基準圓)之位置的孔，而在周方向變長的長孔。因此，藉由第二複數個孔454之至少一部分係長孔，可縮小沿著外周基準線之開口率的變化，可使形成於基板Wf之鍍覆膜的均勻性提高。另外，圖8所示之例與上述第二例(圖6)同樣地，在與第一複數個孔452之距離近的區域(指定區域)並未形成第二複數個孔454，不過不限定於此種例。

圖9顯示形成於阻抗體之複數個孔的第五例。圖9所示之第五例與第四例(圖8)同樣地，第二複數個孔454成為在周方向變長的長孔。此外，圖9所示之第五例與第三例(圖7)同樣地，在指定區域不形成第二複數個孔454，而 第一複數個孔452變大。採用此種例時，可使阻抗體之開口率平順地變化，可使形成於基板Wf之鍍覆膜的均勻性提高。

此處，更詳係說明在本實施形態之鍍覆模組400中的鍍覆處理。藉由使用升降機構442而使基板Wf浸漬於陰極區域422的鍍覆液，而將基板Wf暴露於鍍覆液。鍍覆模組400在該狀態下，藉由在陽極430與基板Wf之間施加電壓，可對基板Wf之被鍍覆面Wf-a實施鍍覆處理。一種實施形態係使用旋轉機構448使基板固持器440旋轉而且進行鍍覆處理。藉由鍍覆處理，而在基板Wf之被鍍覆面Wf-a上析出導電膜(鍍覆膜)。而後，本實施形態藉由採用上述之阻抗體450，可使形成於阻抗體450之孔密度均等，且形成於基板之鍍覆膜的均勻性提高。

(修改例)

上述實施形態為形成第二複數個孔454之外周基準線係餘擺曲線者。但是，外周基準線至少一部分係餘擺曲線即可，如圖10中顯示一例，亦可係對定圓之變位相位(凹凸)相反的2條餘擺曲線(參照圖10中之一點鏈線C1及二點鏈線C2)之布林(Boolean)和構成的線(參照圖10中之粗線)。此外，此種情況下，2條餘擺曲線亦可係彼此相同之定圓，且動圓之半徑不同的曲線。另外，2條餘擺曲線可以動圓沿著參照圓而繞一周時旋轉7次(旋轉2520°)之方式來規定。

本發明亦可作為以下形態來記載。

[形態1]形態1提出一種阻抗體，係在鍍覆槽中配置於基板與陽極之間，前述阻抗體形成有：第一複數個孔，其係分別形成在同心且直徑不同之3個以上的基準圓上；及第二複數個孔，其係形成在包圍前述3個以上之基準圓的外周基準線，且至少一部分係餘擺曲線之外周基準線上。

採用形態1時，在使用於鍍覆裝置時，可使形成於基板之鍍覆膜的均勻性提高。

[形態2]形態2如形態1，其中前述第二複數個孔中之至少一部分係沿著周方向而變長的長孔。

採用形態2時，在使用於鍍覆裝置時，可使形成於基板之鍍覆膜的均勻性更加提高。

[形態3]形態3如形態2，其中前述長孔如形成於從前述3個以上基準圓離開之區域，而沿著前述周方向變長。

採用形態3時，在使用於鍍覆裝置時，可使形成於基板之鍍覆膜的均勻性更加提高。

[形態4]形態4如形態1至3，其中在前述3個以上基準圓中最外周之前述基準圓與前述外周基準線的距離未達第一距離之指定區域係不形成前述第二複數個孔。

採用形態4時，在使用於鍍覆裝置時，可使形成於基板之鍍覆膜的均勻性更加提高。

[形態5]形態5如形態4，其中前述指定區域係形成於前述最外周之基準圓的前述第一複數個孔，比形成於並非前述指定區域之前述最外周的基準圓之前述第一複數個孔大。

採用形態5時，在使用於鍍覆裝置時，可使形成於基板之鍍覆膜的均勻性更加提高。

[形態6]形態6如形態1至5，其中前述第一複數個孔沿著周方向等間隔地配置於前述基準圓上。

[形態7]形態7如形態1至6，其中前述第一複數個孔除了至少形成於前述3個以上基準圓中最外周之前述基準圓的孔之外，皆係相同尺寸。

[形態8]形態8如形態1至7，其中任意前述基準圓之直徑與鄰接之前述基準圓的直徑之差係一定。

[形態9]形態9提出一種鍍覆裝置，係具備：形態1至形態8中任一項之阻抗體；及鍍覆槽，其係收容前述阻抗體。

採用形態9時，可使形成於基板之鍍覆膜的均勻性更加提高。

[形態10]形態10如形態9，其中進一步具備：基板固持器，其係保持基板；及旋轉機構，其係使前述基板固持器旋轉。

以上，係說明本發明之實施形態，不過，上述發明之實施形態係為了容易理解本發明者，而並非限定本發明者。本發明在不脫離其旨趣範圍內可加以變更、改良，並且本發明中當然包含其等效物。此外，在可解決上述問題之至少一部分的範圍、或是效果之至少一部分奏效的範圍內，實施形態及修改例可任意組合，申請專利範圍及說明書中記載之各構成元件可任意組合或省略。

450:阻抗體

452:第一複數個孔

454:第二複數個孔

Claims (10)

1. 一種阻抗體，係在鍍覆槽中配置於基板與陽極之間用於調整電場的阻抗體，且形成有：第一複數個孔，其係分別形成在同心且直徑不同之3個以上的基準圓上；及第二複數個孔，其係形成在包圍前述3個以上之基準圓的外周基準線上，且該外周基準線之至少一部分係餘擺曲線。
2. 如請求項1之阻抗體，其中前述第二複數個孔中之至少一部分係沿著周方向而變化的長孔。
3. 如請求項2之阻抗體，其中前述長孔隨著離開前述3個以上基準圓之距離增加時，而沿著前述周方向變長。
4. 如請求項1之阻抗體，其中在前述3個以上基準圓中最外周之基準圓與其外周基準線的距離未達第一距離之指定區域，不形成前述第二複數個孔。
5. 如請求項4之阻抗體，其中形成於前述指定區域之前述最外周之基準圓的第一複數個孔，比形成於並非前述指定區域之前述最外周的基準圓之第一複數個孔大。
6. 如請求項1之阻抗體，其中前述第一複數個孔沿著周方向等間隔地配置於前述基準圓上。
7. 如請求項1之阻抗體，其中前述第一複數個孔除了形成於前述3個以上基準圓中最外周之基準圓的孔之外，皆係相同尺寸。
8. 如請求項1之阻抗體，其中任意前述基準圓之直徑與鄰接之前述基準圓的直徑之差係一定值。
9. 一種鍍覆裝置，係具備：請求項1~8中任一項之阻抗體；及鍍覆槽，其係收容前述阻抗體。
10. 如請求項9之鍍覆裝置，其中進一步具備：基板固持器，其係保持基板；及旋轉機構，其係使前述基板固持器旋轉。

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