TWI786665B - 鍍覆裝置 - Google Patents
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Abstract
[課題]本發明提出一種鍍覆裝置,其可提升基板上所形成之鍍覆膜的均勻性。
[解決手段]本發明之鍍覆裝置具備:鍍覆槽;基板固持器,用以保持基板;陽極,配置於前述鍍覆槽內來與前述基板固持器所保持之基板對向;及膜厚測量模組,具有用以檢測與前述基板之被鍍覆面上所形成之鍍覆膜相關之參數的感測器,在鍍覆處理中根據前述感測器的檢測值測量前述鍍覆膜的膜厚。
Description
本案係關於鍍覆裝置。
作為鍍覆裝置之一例,杯式的電鍍裝置已為人所知(例如參照專利文獻1)。杯式的電鍍裝置,係使被鍍覆面朝下而保持於基板固持器的基板(例如半導體晶圓)浸漬於鍍覆液中,並藉由於基板與陽極之間施加電壓,使導電膜在基板表面上析出。
鍍覆裝置中,一般而言,根據作為實施鍍覆處理之基板的目標鍍覆膜厚及實際鍍覆面積,使用者預先設定鍍覆電流值及鍍覆時間等參數作為鍍覆處理配方,再根據所設定之處理配方進行鍍覆處理(例如參照專利文獻2)。然後,對於相同固持器上的多片晶圓,以相同的處理配方進行鍍覆處理。又,在測量鍍覆處理後的鍍覆膜厚時,一般係在固持器內所有晶圓結束鍍覆處理後,裝有晶圓的固持器逐一從鍍覆裝置往別的膜厚測量裝置搬運,各別地測量膜厚及晶圓面內的形貌。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-19496號公報
[專利文獻2]日本特開2002-105695號公報
[發明所欲解決之課題]
鍍覆裝置中,即使對於相同固持器中的基板以相同的製程條件進行鍍覆處理,亦會因為基板的尺寸公差或是因為鍍覆槽內之鍍覆液的狀態變化等而有每片基板上所形成之鍍覆膜發生膜厚不均勻的疑慮。又,即使按多片基板逐一調整平均膜厚,在同一片基板中,亦可能在不同處發生鍍覆膜厚不均勻。
鑒於以上的實際情況,本案之一目的係提出一種鍍覆裝置,其可提升形成於基板上的鍍覆膜之均勻性。
[解決課題之手段]
根據一實施型態,提出一種鍍覆裝置,該鍍覆裝置具備:鍍覆槽;基板固持器,用以保持基板;陽極,配置於前述鍍覆槽內來與前述基板固持器所保持之基板對向;及膜厚測量模組,具有用以檢測與前述基板之被鍍覆面上所形成之鍍覆膜相關之參數的感測器,在鍍覆處理中根據前述感測器的檢測值測量前述鍍覆膜的膜厚。
以下參照圖式說明本發明的實施型態。以下說明的圖式中,對於相同或相當的構成要件賦予相同符號並省略重複說明。
<第1實施型態>
<鍍覆裝置的整體構成>
圖1係顯示第1實施型態之鍍覆裝置的整體構成的立體圖。圖2係顯示第1實施型態之鍍覆裝置的整體構成的俯視圖。本實施型態的鍍覆裝置,係用以對於基板實施鍍覆處理。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、旋轉沖洗乾燥模組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至鍍覆裝置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,其構成來在裝載/卸載模組100、對準器120及搬送裝置700之間收送基板。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將方向經對準器120對準的基板往搬送裝置700收送。
搬送裝置700,將從搬送機器人110接收的基板往預濕模組200搬送。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往預浸模組300搬送。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往鍍覆模組400搬送。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往清洗模組500搬送。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往旋轉沖洗乾燥模組600搬送。旋轉沖洗乾燥模組600對於基板實施乾燥處理。搬送裝置700將經實施乾燥處理的基板往搬送機器人110收送。搬送機器人110將從搬送裝置700接收的基板往裝載/卸載模組100搬送。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410。鍍覆槽410係包含內槽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的周圍來承接從內槽412上緣溢流的鍍覆液所構成。
鍍覆模組400具備基板固持器440,其用以在被鍍覆面Wf-a朝向下方的狀態下保持基板Wf。又,基板固持器440具備供電接點,其從圖中未顯示的電源供電至基板Wf。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切分成陰極區域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。
陽極區域424的內槽412的底面設有陽極430。又,陽極區域424中配置有用以調整陽極430與基板Wf之間的電解的陽極遮罩426。陽極遮罩426,例如係由介電質材料所構成之略板狀的構件,其設於陽極430之前表面(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的開口。本實施型態中,陽極遮罩426將開口尺寸構成為可變更,藉由控制模組800調整開口尺寸。此處,開口尺寸在開口為圓形的情況中意指直徑,在開口為多邊形的情況中意指一邊的長度或最長的開口寬度。另外,陽極遮罩426中的開口尺寸的變更可採用習知的機構。又,本實施型態中,雖顯示設置陽極遮罩426之一例,但亦可不設置陽極遮罩426。再者,上述膜420亦可設於陽極遮罩426的開口。
陰極區域422上配置有與膜420對向的電阻體450。電阻體450係用以達成基板Wf的被鍍覆面Wf-a中的鍍覆處理之均勻化的構件。本實施型態中,電阻體450,藉由驅動機構452構成為可在鍍覆槽410內於上下方向上移動,藉由控制模組800調整電阻體450的位置。然而,不限於此例,作為一例,電阻體450亦可固定於鍍覆槽410內而使其無法在鍍覆槽410內移動。又,模組400亦可不具有電阻體450。
又,陰極區域422中設有感測器460。感測器460被感測器支撐體468所支撐。另外,感測器460亦可被內槽412的側壁或電阻體450所支撐,取代感測器支撐體468。又,感測器支撐體468亦可為用以攪拌鍍覆液的槳。此處,槳較佳係與基板Wf的板面平行移動而攪拌鍍覆液,但不限於此例。本實施型態中,沿著基板Wf的半徑方向設置多個感測器460。然而,不限於此例,鍍覆模組400中只要設置至少1個感測器460即可。藉由感測器460的檢測信號,輸入控制模組800。本實施型態中,感測器460與控制模組800相當於用以測量基板Wf的被鍍覆面Wf-a上所形成之鍍覆膜的膜厚的「膜厚測量模組」之一例。感測器460係檢測與基板Wf之被鍍覆面Wf-a上所形成之鍍覆膜相關的參數者,可採用測量感測器460與基板Wf(鍍覆膜)之距離的距離感測器、或是測量基板Wf的被鍍覆面Wf-a之位移的位移感測器作為一例。又,作為感測器460,亦可採用推定鍍覆膜之形成速度以作為與鍍覆膜相關之參數的感測器。具體而言,作為感測器460,例如,可使用白色共焦式等光學感測器、電位感測器、磁場感測器或渦電流式感測器。
<白色共焦式感測器>
圖4係顯示本實施型態中的白色共焦式感測器及基板剖面之一例的圖,圖5及圖6係顯示由白色共焦式感測器所得的信號檢測值之一例的圖。如圖4所示,用以實施鍍覆處理的基板Wf上預先形成有光阻圖案。白色共焦式感測器(感測器460)具有:光源462,產生具有多種波長成分的照射光;受光部464,接收來自基板Wf的反射光;及處理部466,根據受光部464所接收的光線之波長成分來測量與基板Wf的距離。
照射光照射至基板Wf上施加光阻之區域(以下亦稱為「光阻區域」)Rp時,照射光的一部分在光阻表面反射。藉此,表示到光阻為止之距離(圖5中的A1)的信號強度顯示出較大的值,作為由處理部466所算出的到基板Wf為止的距離。又,照射光的另一部分穿透光阻而被光阻內面之基板Wf的表面所反射。藉此,表示到光阻內面到基板Wf表面為止的距離(圖5中的A2)的信號強度顯示出較大的值,作為由處理部466所算出的到基板Wf為止的距離。另外,因為光阻區域Rp上未形成鍍覆,因此即使進行鍍覆處理,在光阻區域Rp中,由感測器460所得的檢測結果亦無變化。
照射光照射至基板Wf中的光阻開口區域(未施加光阻的區域)Op時,照射光主要在基板Wf的表面反射。藉此,表示光阻開口區域Op中到基板Wf表面為止之距離(圖6中的A3)的信號強度顯示出較大的值,作為由處理部466所算出的到基板Wf為止的距離。光阻開口區域Op中,因為進行鍍覆處理而形成鍍覆膜,因此由感測器460(處理部466)所檢測出來到基板Wf為止的距離有所變化。
如此,白色共焦式感測器中,光阻區域Rp中到光阻內面到基板Wf表面為止的距離與光阻開口區域Op中到基板Wf表面為止的距離之差(圖6中的th)即相當於鍍覆膜厚。另外,控制模組800,在使用白色共焦式感測器的情況中,較佳係儲存光阻區域Rp的檢測信號之平均,作為初始處理。作為一例,控制模組800,較佳係在由基板固持器440的旋轉機構448使基板Wf最初旋轉1圈或多圈的期間儲存光阻區域Rp的檢測信號的平均。另外,控制模組800就由感測器460所得到的光阻區域Rp與光阻開口區域Op之邊界區域的檢測信號亦可作為不使用,亦可將其用作校正基板Wf中之檢測位置等的資訊。然而,由於通過光阻的光線與環境的折射率不同,在推定鍍覆膜厚th時,必須根據光學原理將測量信號中的距離換算成實際的距離。
<電位感測器、磁場感測器>
採用電位感測器或磁場感測器作為感測器460的情況,感測器460可推定被鍍覆面Wf-a上所形成之鍍覆的形成速度,而不用直接將基板Wf的被鍍覆面Wf-a作為檢測對象。感測器460檢測在基板Wf與陽極430之間配置感測器460之處的電位或磁場,控制模組800或感測器460(膜厚測量模組)根據檢測值算出被鍍覆面Wf-a之鍍覆的形成速度。這是依據鍍覆處理中的鍍覆電流與電位或磁場會相關。以從鍍覆開始時所持續計算的鍍覆形成速度隨時間變化為基礎,可推定目前的鍍覆膜厚。根據由感測器460所檢測之電位或磁場來推定鍍覆膜厚,可採用習知的手法。作為一例,膜厚測量模組根據檢測信號推定鍍覆處理中基板內的鍍覆電流分布,根據所推定之鍍覆電流的分布,可推定基板內的鍍覆膜之膜厚分布。另外,尤其是電位的情況,較佳係在電位較無變化之處也放置電位測量感測器,取得與該處電位的差。因為電位差之測量值的變化極小,因此容易受到雜訊的影響。為了減少雜訊,較佳係在鍍覆液中設置獨立的電極,並將其直接接地。此情況中,設置於鍍覆槽中的電極更佳係至少設置5個,用於鍍覆的基板(陰極)、陽極、2個電位感測器(測量2個電位差)、以及接地。
<渦電流式感測器>
採用渦電流式感測器作為感測器460的情況,感測器460檢測由基板Wf的渦電流所形成之交鏈磁通,根據所檢測之交鏈磁通,檢測基板Wf的鍍覆膜厚。另外,根據本案發明人的研究,得知採用渦電流式感測器作為感測器460的情況,相較於採用其他感測器的情況,檢測精度變低。這被認為是因施加至基板Wf之光阻的影響所導致。
<終點檢測、終點預測>
又,控制模組800或感測器460(膜厚測量模組),亦可根據感測器460所得到的檢測值作鍍覆處理的終點檢測,亦可作到鍍覆處理結束為止的時間預測。作為一例,膜厚測量模組亦可根據由感測器460所得的檢測值,在鍍覆膜的膜厚成為預期厚度時結束鍍覆處理。又,作為一例,膜厚測量模組亦可根據由感測器460所得的檢測值,算出鍍覆膜的膜厚增加速度,進而預測成為預期厚度為止的時間、亦即到鍍覆處理結束為止的時間。
<遮蔽物>
回到鍍覆模組400之構成的說明。一實施型態中,陰極區域422上設有用以遮蔽從陽極430流入基板Wf之電流的遮蔽物470。遮蔽物470為例如由介電質材料所構成之略板狀的構件。圖7係從下方觀看本實施型態之遮蔽物470與基板Wf的示意圖。另外,圖7中,省略保持基板Wf之基板固持器440的圖示。遮蔽物470構成為可在介於基板Wf的被鍍覆面Wf-a與陽極430之間的遮蔽位置(圖3及圖7中以虛線表示之位置)與從被鍍覆面Wf-a與陽極430之間退避的退避位置(圖3及圖4中以實線表示之位置)之間移動。換言之,遮蔽物470構成為可在被鍍覆面Wf-a下方之遮蔽位置與從被鍍覆面Wf-a下方離開之退避位置之間移動。遮蔽物470的位置係藉由控制模組800以圖中未顯示的驅動機構所控制。遮蔽物470的移動可藉由馬達或電磁閥等習知機構實現。圖3及圖7所示的例子中,遮蔽物470,在遮蔽位置中,將基板Wf的被鍍覆面Wf-a的外周區域在周方向上的一部分遮蔽。又,圖7所示的例子中,遮蔽物470形成朝向基板Wf之中央方向變細的錐狀。然而不限於此例,遮蔽物470可使用藉由實驗等預先設定的任何形狀。
<鍍覆處理>
接著更詳細說明本實施型態之鍍覆模組400中的鍍覆處理。藉由使用升降機構442將基板Wf浸漬於陰極區域422的鍍覆液,使基板Wf暴露於鍍覆液中。鍍覆模組400,藉由在此狀態下於陽極430與基板Wf之間施加電壓,可施加鍍覆處理至基板Wf的被鍍覆面Wf-a。又,一實施型態中,使用旋轉機構448一邊使基板固持器440旋轉一邊進行鍍覆處理。藉由鍍覆處理而於基板Wf-a的被鍍覆面Wf-a析出導電膜(鍍覆膜)。本實施型態中,鍍覆處理中藉由感測器460完成實時檢測。然後,控制模組800根據由感測器460所得的檢測值來測量鍍覆膜的膜厚。藉此,可實時測量鍍覆處理中基板Wf的被鍍覆面Wf-a上所形成之鍍覆膜的膜厚變化。
又,圖3所示的例子中,鍍覆模組400具備多個用以測量鍍覆膜之膜厚的感測器460,而可測量被鍍覆面Wf-a上多處的鍍覆膜之膜厚。又,藉由伴隨基板固持器440(基板Wf)之旋轉而由感測器460進行檢測,可變更感測器460的檢測位置,亦可測量基板Wf在周方向上多處或周方向整體的膜厚。
另外,鍍覆模組400,在鍍覆處理中,亦可變更由旋轉機構448使基板Wf旋轉的速度。作為一例,為了由膜厚推定模組推定鍍覆膜厚,鍍覆模組400亦可使基板Wf緩慢旋轉。作為一例,鍍覆模組400,亦可在鍍覆處理中以第1旋轉速度Rs1使基板Wf旋轉,每隔既定期間(例如每隔數秒),即在基板Wf旋轉1圈或多圈的期間使基板Wf以比第1旋轉速度Rs1更慢的第2旋轉速度Rs2旋轉。如此一來,尤其是即使像是在感測器460的取樣周期相對小於基板Wf之旋轉速度的情況中,亦可精準地推定基板Wf的鍍覆膜厚。此處,第2旋轉速度Rs2亦可為第1旋轉速度Rs1的10分之1的速度等。
如此,根據本實施型態的鍍覆裝置1000,可測量鍍覆處理中的鍍覆膜的膜厚變化。參照如此所測量之鍍覆膜的膜厚變化,可調整下一次以後的鍍覆條件,包含鍍覆處理的鍍覆電流值、鍍覆時間、電阻體450的位置、陽極遮罩426的開口尺寸及遮蔽物470的位置之中的至少1項。另外,鍍覆條件的調整可由鍍覆裝置1000的使用者進行,亦可由控制模組800進行。另外,本實施型態中,控制模組800相當於「鍍覆條件調整模組」之一例。作為一例,由控制模組800所為鍍覆條件的調整,亦可根據以實驗等所預定的條件式或程式等而進行。
鍍覆條件的調整,亦可在鍍覆其他基板Wf時進行調整,亦可在目前的鍍覆處理中實時調整鍍覆條件。作為一例,控制模組800可調整遮蔽物470的位置。圖8中顯示鍍覆處理中調整遮蔽物470之位置之一例作為以控制模組800調整鍍覆條件之一例。圖8所示的例子中,伴隨基板Wf的旋轉,藉由感測器460檢測基板Wf外周附近的既定檢測點Sp(參照圖7),藉此測量基板Wf之周方向(參照圖7中的一點鏈線)的膜厚變化。圖8的上段顯示以橫軸為周方向位置θ、以縱軸為膜厚th之膜厚變化。圖8所示的例子中,θ1~θ2的區域中所形成之鍍覆膜的膜厚th比其他區域小。這種情況中,控制模組800在膜厚th小的θ1~θ2的區域中,遮蔽物470移動至退避位置(圖8中為「OFF」),其他區域中可伴隨基板Wf的旋轉來調整遮蔽物470的位置,讓遮蔽物470移動至遮蔽位置(圖8中為「ON」)。如此,讓θ1~θ2的區域上所形成之鍍覆的量變多,而可提升基板Wf上所形成之鍍覆膜的均勻性。
又,控制模組800亦可調整基板Wf與電阻體450的距離,作為鍍覆條件的實時調整。根據本案發明人等的研究得知,基板Wf與電阻體450的距離對於基板Wf外周附近形成之鍍覆量的影響較大,而對於基板Wf之中央側區域上所形成之鍍覆的量較無影響。因此,作為一例,控制模組800,可在外周附近之鍍覆膜的膜厚比目標更大時使基板Wf與電阻體450的距離縮小,而在外周附近之鍍覆膜的膜厚小於目標時使基板Wf與電阻體450的距離變大。又,控制模組800,遮蔽物470位於遮蔽位置的時間越長基板Wf與電阻體450的距離會越遠,遮蔽物470位於遮蔽位置的時間越短基板Wf與電阻體450的距離會越近。如此一來,調整基板Wf外周附近上所形成之鍍覆量,可提升基板Wf上所形成之鍍覆膜的均勻性。另外,作為一例,控制模組800可驅動升降機構442而調整基板Wf與電阻體450的距離。然而,不限於此例,控制模組800亦可藉由驅動機構452使電阻體450移動而調整基板Wf與電阻體450的距離。
再者,控制模組800,亦可調整陽極遮罩426的開口尺寸,作為鍍覆條件的實時調整。作為一例,控制模組800可在外周附近的鍍覆膜之膜厚大於目標時將陽極遮罩426的開口尺寸縮小,而在外周附近的鍍覆膜之膜厚小於目標時將陽極遮罩426的開口尺寸變大。
<變形例>
圖9係概略顯示第1實施型態之變形例的鍍覆模組的構成的縱剖面圖。關於變形例的鍍覆模組400,針對與第1實施型態的鍍覆模組400重複的部分省略說明。變形例的鍍覆模組400中,用以支撐感測器460的感測器支撐體468構成為可由驅動機構468a移動。藉此,可使感測器支撐體468所支撐的感測器460移動,而可變更感測器460的檢測位置。另外,雖未限定,但驅動機構468a亦可構成為使感測器460沿著基板Wf的半徑方向移動。又,圖9所示的例子中,單一的感測器460雖安裝於感測器支撐體468,但不限於此例,亦可構成為多個感測器460支撐於感測器支撐體468並可藉由驅動機構468a移動。
<第2實施型態>
圖10係概略顯示第2實施型態之鍍覆模組400A的構成的縱剖面圖。第2實施型態中,基板Wf係保持成在鉛直方向上延伸、亦即板面朝向水平方向。如圖10所示,鍍覆模組400A具備:鍍覆槽410A,內部保持鍍覆液;陽極430A,配置於鍍覆槽410A內;及基板固持器440A。第2實施型態中,以角形基板為例說明基板Wf,與第1實施型態相同,基板Wf包含角形基板、圓形基板。
陽極430A,在鍍覆槽內係配置成與基板Wf的板面對向。陽極430A連接於電源90的正極,基板Wf透過基板固持器440A連接至電源90的負極。當在陽極430A與基板Wf之間施加電壓,電流流入基板Wf,在鍍覆液的存在下於基板Wf的表面形成金屬膜。
鍍覆槽410A具備:內槽412A,內部配置有基板Wf及陽極430A;及溢流槽414A,鄰接於內槽412A。內槽412A內的鍍覆液,越過內槽412A的側壁而流入溢流槽414A內。
於溢流槽414A的底部連接有鍍覆液循環線58a的一端,鍍覆液循環線58a的另一端連接於內槽412A的底部。鍍覆液循環線58a上安裝有循環泵58b、恆溫單元58c及過濾器58d。鍍覆液從內槽412A的側壁溢流出來而流入溢流槽414A,再從溢流槽414A通過鍍覆液循環線58a回到鍍覆液儲存槽52。如此,鍍覆液通過鍍覆液循環線58a在內槽412A與溢流槽414A之間循環。
鍍覆模組400A更具備:調整板(Regulation plate)454,調整基板Wf上的電位分布;及槳416,攪拌內槽412A內的鍍覆液。調整板454配置於槳416與陽極430A之間,具有用以限制鍍覆液中之電場的開口452a。槳416配置於內槽412A內的基板固持器440A上所保持之基板Wf的表面附近。槳416例如係由鈦(Ti)或樹脂所構成。槳416以平行於基板Wf表面來回移動的方式,攪拌鍍覆液讓充分的金屬離子在基板Wf的鍍覆中均勻地供給至基板Wf表面。
又,鍍覆模組400A具有用以測量基板Wf之鍍覆膜厚的感測器460A。圖11係從與基板Wf之板面垂直的方向顯示本實施型態中的鍍覆槽內的基板Wf與感測器460A的示意圖。圖10及圖11所示的例子中,感測器460A安裝於槳416。雖未限定,但圖11所示的例子中,在基板Wf的被鍍覆面的附近配置有2個槳416,2個槳416上各分別安裝有2個感測器460A。圖10及圖11所示的例子中,槳416以平行於基板Wf的表面來回移動的方式,攪拌鍍覆液並且變更感測器460A的檢測位置。另外,不限於此例,感測器460A亦可安裝於內槽412A,亦可有別於槳416而由圖中未顯示的感測器支撐體468所支撐。又,作為感測器460A,可採用與第1實施型態的感測器460相同的感測器。由感測器460A所得的檢測信號輸入至控制模組800A。
這種第2實施型態中的鍍覆模組400A中,與第1實施型態的鍍覆模組400相同地,可在鍍覆處理中由感測器460A進行實時檢測。然後,控制模組800A根據由感測器460A所得的檢測值測量鍍覆膜的膜厚。藉此,可實時地測量鍍覆處理中基板Wf的被鍍覆面上所形成之鍍覆膜的膜厚變化。又,控制模組800A,亦可根據鍍覆膜的膜厚,與第1實施型態中所說明之內容相同地調整鍍覆條件。
<變形例>
圖12係顯示變形例中的鍍覆槽內之基板Wf與感測器460A的示意圖。圖12所示的例子中,構成為4個感測器460A設於靠近被鍍覆面之4個角落的位置,可藉由圖中未顯示的驅動機構從4個角落朝向內側移動。特別是角形基板中,會有基板Wf之角部附近的膜厚分布大幅影響平面均勻性的傾向,藉由如此配置感測器460A,可對於基板Wf中的適當之處測量膜厚。另外,圖12所示的例子中,雖設置4個感測器460A,但亦可設置1~3個、或是5個以上的感測器460A。又,感測器460A亦可構成為互相同步對稱移動。
圖13係顯示另一變形例中鍍覆槽內的基板Wf與感測器460A的示意圖。圖13所示的例子中,2個感測器460A設於靠近被鍍覆面之長邊的位置,其構成為可藉由圖中未顯示的驅動機構在長邊上移動。特別是在角形基板中,會有基板Wf的緣部附近的膜厚分布大幅影響平面均勻性的傾向,因此藉由如此配置感測器460A,可對於基板Wf中的適當之處測量膜厚。另外,圖13所示的例子中,設有2個感測器460A,但亦可設有1個或3個以上的感測器460A。又,感測器460A亦可構成為互相同步對稱移動。
本發明亦可記載為以下的型態。
[型態1]根據型態1,提出一種鍍覆裝置,前述鍍覆裝置具備:鍍覆槽;基板固持器,用以保持基板;陽極,配置於前述鍍覆槽內來與前述基板固持器所保持之基板對向;及膜厚測量模組,具有用以檢測與前述基板的被鍍覆面上所形成之鍍覆膜相關之參數的感測器,在鍍覆處理中根據前述感測器的檢測值測量前述鍍覆膜的膜厚。
根據型態1,可在鍍覆處理中測量鍍覆膜的膜厚。藉此,可達成基板上所形成之鍍覆膜之均勻性的提升。
[型態2]根據型態2,於型態1中,更具備鍍覆條件調整模組,其在鍍覆處理中,根據由前述膜厚測量模組所測量之前述鍍覆膜的膜厚調整鍍覆條件。
根據型態2,可提升基板上所形成之鍍覆膜的均勻性。
[型態3]根據型態3,於型態2中,更具備遮蔽物,其可在介於前述基板之前述被鍍覆面與前述陽極之間的遮蔽位置與從前述基板之前述被鍍覆面與前述陽極之間退避的退避位置之間移動,前述鍍覆條件調整模組調整前述遮蔽物的位置,作為前述鍍覆條件的調整。
根據型態3,可使用遮蔽物來提升基板上所形成之鍍覆膜的均勻性。
[型態4]根據型態4,於型態2或3中,更具備:電阻體,配置於前述陽極與前述基板之間;及驅動機構,可變更前述基板與前述電阻體的距離;前述鍍覆條件調整模組變更前述基板與前述電阻體的距離,作為前述鍍覆條件的調整。
根據型態4,可調整基板與電阻體的距離而提升基板上所形成之鍍覆膜的均勻性。
[型態5]根據型態5,於型態2至4中,更具備:陽極遮罩,設於前述陽極的上方並且可變更開口尺寸;前述鍍覆條件調整模組變更前述陽極遮罩之前述開口尺寸,作為前述鍍覆條件的調整。
根據型態5,可調整陽極遮罩的開口尺寸而提升基板上所形成之鍍覆膜的均勻性。
[型態6]根據型態6,於型態1至5中,前述感測器為白色共焦式或渦電流式的感測器。
根據型態6,可藉由感測器檢測基板的被鍍覆面。
[型態7]根據型態7,於型態1至5中,前述感測器為磁場感測器或電位感測器。
根據型態7,可藉由感測器檢測鍍覆槽內的磁場或電位。
[型態8]根據型態8,於型態7中,前述膜厚測量模組構成為根據由前述感測器所得的檢測信號來推定在鍍覆處理中於前述基板內的鍍覆電流分布。
[型態9]根據型態9,於型態8中,前述膜厚測量模組構成為根據所推定之前述基板內的鍍覆電流分布,推定前述基板內之前述鍍覆膜的膜厚分布。
[型態10]根據型態10,於型態1至9中,更具備使前述基板固持器旋轉的旋轉機構,前述膜厚測量模組構成為隨著前述旋轉機構使前述基板旋轉而測量前述鍍覆膜的膜厚。
根據型態10,可使基板旋轉而變更由感測器檢測基板的位置,而可在鍍覆處理中更適當地檢測基板上所形成之鍍覆膜。
[型態11]根據型態11,於型態1至10中,從前述基板的外周部到內周部設有多個前述感測器。
根據型態11,可測量基板多處之鍍覆膜的膜厚。
[型態12]根據型態12,於型態1至10中,沿著前述基板的外緣設置多個前述感測器。
根據型態12,可測量基板多處之鍍覆膜的膜厚。
[型態13]根據型態13,於型態1至10中,前述膜厚測量模組構成為在鍍覆處理中使前述感測器沿著前述基板的板面移動。
根據型態13,可測量基板多處之鍍覆膜的膜厚。
[型態14]根據型態14,於型態1至13中,前述基板固持器構成為在前述鍍覆槽內,在使前述被鍍覆面朝下的狀態保持前述基板。
[型態15]根據型態15,於型態1至13中,前述基板固持器構成為在前述鍍覆槽內,在使前述被鍍覆面朝向側面的狀態保持前述基板。
以上雖說明本發明之實施型態,但上述發明的實施型態係用以使本發明容易理解,並未限定本發明。本發明只要不脫離其主旨,則可進行變更、改良,並且本發明當然亦包含其均等物。又,在可解決上述課題之至少一部分的範圍或是可發揮至少部分效果的範圍內,可將實施型態及變形例任意組合,並且可將申請專利範圍及說明書記載之各構成要件任意組合,或是將其省略。
58a:鍍覆液循環線
58b:循環泵
58c:恆溫單元
90:電源
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
400A:鍍覆模組
410:鍍覆槽
410A:鍍覆槽
412:內槽
412A:內槽
414A:溢流槽
416:槳
420:膜
422:陰極區域
424:陽極區域
426:陽極遮罩
430:陽極
430A:陽極
440:基板固持器
440A:基板固持器
442:升降機構
448:旋轉機構
450:電阻體
452:驅動機構
454:調整板
454a:開口
460:感測器
460A:感測器
462:光源
464:受光部
466:處理部
468:感測器支撐體
468a:感測器支撐體
470:遮蔽物
500:清洗模組
600:旋轉沖洗乾燥模組
700:搬送裝置
800:控制模組
800A:控制模組
1000:鍍覆裝置
Op:光阻開口區域
Rp:光阻區域
Sp:檢測點
Wf:基板
Wf-a:被鍍覆面
圖1係顯示第1實施型態之鍍覆裝置的整體構成的立體圖。
圖2係顯示第1實施型態之鍍覆裝置的整體構成的俯視圖。
圖3係概略顯示第1實施型態之鍍覆模組的構成的縱剖面圖。
圖4係顯示本實施型態中的白色共焦式感測器及基板剖面之一例的圖。
圖5係顯示由白色共焦式感測器所得之信號檢測值之一例的圖。
圖6係顯示由白色共焦式感測器所得之信號檢測值之一例的圖。
圖7係從下方觀看第1實施型態之遮蔽物與基板的示意圖。
圖8係顯示以第1實施型態中的控制模組調整鍍覆條件之一例的圖。
圖9係概略顯示第1實施型態之變形例的鍍覆模組之構成的縱剖面圖。
圖10係概略顯示第2實施型態之鍍覆模組的構成的縱剖面圖。
圖11係從與基板Wf之板面垂直的方向顯示本實施型態中的鍍覆槽內之基板與感測器的示意圖。
圖12係顯示變形例中在鍍覆槽內的基板與感測器的示意圖。
圖13係顯示變形例中在鍍覆槽內的基板與感測器的示意圖。
400:鍍覆模組
412:內槽
420: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:電阻體
452:驅動機構
460:感測器
468:感測器支撐體
470:遮蔽物
800:控制模組
Wf:基板
Wf-a:被鍍覆面
Claims (13)
- 一種鍍覆裝置,具備:鍍覆槽;基板固持器,用以保持基板;陽極,配置於前述鍍覆槽內來與前述基板固持器所保持之基板對向;電阻體,配置於前述陽極與前述基板之間,用於調整電場;及膜厚測量模組,具有用以檢測與前述基板的被鍍覆面上所形成之鍍覆膜相關之參數的多個感測器,在鍍覆處理中根據前述多個感測器的檢測值測量前述鍍覆膜的膜厚,前述多個感測器包含:第一電位感測器,配置於位於前述基板與前述電阻體之間的第一位置;及第二電位感測器,配置於與前述第一位置相比較無電位變化的第二位置,前述膜厚測量模組測量前述第一位置及前述第二位置的電位差而測量前述鍍覆膜的膜厚。
- 如請求項1之鍍覆裝置,其更具備鍍覆條件調整模組,其在鍍覆處理中根據由前述膜厚測量模組所測量之前述鍍覆膜的膜厚調整鍍覆條件。
- 如請求項2之鍍覆裝置,其更具備遮蔽物,其可在介於前述基板之前述被鍍覆面與前述陽極之間的遮蔽位置與從前述基板之前述被鍍覆面與前述陽極之間退避的退避位置之間移動,前述鍍覆條件調整模組調整前述遮蔽物的位置,作為前述鍍覆條件的調整。
- 如請求項2之鍍覆裝置,其更具備:驅動機構,可變更前述基板與前述電阻體的距離,前述鍍覆條件調整模組變更前述基板與前述電阻體的距離,作為前述鍍覆條件的調整。
- 如請求項2之鍍覆裝置,其更具備:陽極遮罩,設於前述陽極的上方並且可變更開口尺寸,前述鍍覆條件調整模組,變更前述陽極遮罩之前述開口尺寸,作為前述鍍覆條件的調整。
- 如請求項1之鍍覆裝置,其中前述膜厚測量模組構成為根據由前述多個感測器所得的檢測信號來推定在鍍覆處理中前述基板內的鍍覆電流分布。
- 如請求項6之鍍覆裝置,其中前述膜厚測量模組構成為根據所推定之前述基板內的鍍覆電流分布,推定前述基板內之前述鍍覆膜的膜厚分布。
- 如請求項1之鍍覆裝置,其更具備:旋轉機構,使前述基板固持器旋轉;前述膜厚測量模組構成為隨著前述旋轉機構使前述基板旋轉而測量前述鍍覆膜的膜厚。
- 如請求項1至8中任一項之鍍覆裝置,其中從前述基板的外周部到內周部設有多個前述第一電位感測器。
- 如請求項1至8中任一項之鍍覆裝置,其中沿著前述基板的外緣設置多個前述第一電位感測器。
- 如請求項1至8中任一項之鍍覆裝置,其中前述膜厚測量模組構 成為在鍍覆處理中使前述第一電位感測器沿著前述基板的板面移動。
- 如請求項1至8中任一項之鍍覆裝置,其中前述基板固持器構成為在前述鍍覆槽內,在使前述被鍍覆面朝下的狀態保持前述基板。
- 如請求項1至8中任一項之鍍覆裝置,其中前述基板固持器構成為在前述鍍覆槽內,在使前述被鍍覆面朝向側面的狀態保持前述基板。
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