TWI826385B - 用於化學及／或電解表面處理之基板鎖定系統 - Google Patents

用於化學及／或電解表面處理之基板鎖定系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI826385B
TWI826385B TW107125896A TW107125896A TWI826385B TW I826385 B TWI826385 B TW I826385B TW 107125896 A TW107125896 A TW 107125896A TW 107125896 A TW107125896 A TW 107125896A TW I826385 B TWI826385 B TW I826385B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
component
magnet
contact
surface treatment
Prior art date
Application number
TW107125896A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201923161A (zh
Inventor
安德魯斯 格雷斯尼爾
湯瑪士 沃恩斯伯格
赫伯特 奧茲林格
Original Assignee
奧地利商勝思科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 奧地利商勝思科技有限公司 filed Critical 奧地利商勝思科技有限公司
Publication of TW201923161A publication Critical patent/TW201923161A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI826385B publication Critical patent/TWI826385B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/12—Semiconductors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/08—Electroplating with moving electrolyte e.g. jet electroplating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/02—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material
    • B05C3/12—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating work of indefinite length
    • B05C3/132—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material the work being immersed in the liquid or other fluent material for treating work of indefinite length supported on conveying means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/08—Apparatus, e.g. for photomechanical printing surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/005—Apparatus specially adapted for electrolytic conversion coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/001—Apparatus specially adapted for electrolytic coating of wafers, e.g. semiconductors or solar cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/004—Sealing devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/005—Contacting devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/06—Suspending or supporting devices for articles to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/12—Process control or regulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/288—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition
    • H01L21/2885—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition using an external electrical current, i.e. electro-deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

本發明係關於一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定系統、一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之裝置，及一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定方法。 用於化學及/或電解表面處理之該基板鎖定系統包括一第一元件、一第二元件及一鎖定單元。該第一元件及該第二元件經組態以在彼此之間固持該基板。該鎖定單元經組態以使該第一元件與該第二元件彼此鎖定。該鎖定單元包括一磁鐵控制件及至少一磁鐵。該磁鐵配置於該第一元件及該第二元件之一者處。該磁鐵控制件經組態以控制該第一元件與該第二元件之間的一磁力。

Description

用於化學及／或電解表面處理之基板鎖定系統
本發明係關於一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定系統、一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之裝置，及一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定方法。
在半導體產業中，各種程序可用於將材料沈積於晶圓之表面上或自晶圓之表面移除材料。
例如，電化學沈積(ECD)或電化學機械沈積(ECMD)程序可用於將導體(諸如銅)沈積於先前經圖案化之晶圓表面上以製造裝置互連結構。
化學機械拋光(CMP)通常用於一材料移除步驟。另一技術(電拋光或電蝕刻)亦可用於自晶圓之表面移除過量材料。
將材料電化學(或電化學機械)沈積於晶圓表面上或自該等晶圓表面電化學(或電化學機械)移除材料統稱為「電化學處理」。電化學、化學及/或電解表面處理技術可包括電拋光(或電蝕刻)、電化學機械拋光(或電化學機械蝕刻)、電化學沈積及電化學機械沈積。所有技術利用一製程流體。
化學及/或電解表面處理技術涉及以下步驟。待處理之一基板附接至一基板固持件，浸入至一電解製程流體中且用作一陰極。一電極被浸入至該製程流體中且用作一陽極。一直流電係施加至該製程流體且使帶正電荷之金屬離子在該陽極處解離。該等離子接著遷移至該陰極，在該陰極處其等電鍍附接至該陰極之該基板。
可改良一基板在一製程流體中之此化學及/或電解表面處理之一處置。
因此，可能需要提供用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之一改良系統，特定言之該改良系統改良該基板之一處置。
本發明之問題係藉由獨立技術方案之標的解決，其中進一步實施例併入於附屬技術方案中。應注意，下文所描述之本發明之態樣亦應用於用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定系統、用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之裝置，及用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定方法。
根據本發明，提出一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定系統。
化學及/或電解表面處理可為任何材料沈積、鍍鋅塗佈、化學或電化學蝕刻、陽極氧化、金屬分離或類似者。
基板可包括一導體板、一半導體基板、一膜基板、一基本上板狀、金屬或金屬化工件或類似者。待處理之基板之一表面可至少部分經遮罩或未遮罩。
用於化學及/或電解表面處理之基板鎖定系統包括一第一元件、一第二元件及一鎖定單元。
該第一元件及該第二元件經組態以在彼此之間固持該基板。該第一元件可為一第一接觸環且該第二元件可為一第二接觸環且其等可在彼此之間固持一個基板以用於單側或雙側表面處理。該第一元件亦可為一基板固持件且僅該第二元件係一接觸環(在下文中一所謂之接觸環圈以區分此組態)。一第二、不同基板可接著固持於該基板固持件之一後側上。
鎖定單元經組態以使第一元件與第二元件彼此鎖定。鎖定單元包括一磁鐵控制件及至少一磁鐵。該磁鐵配置於第一元件及第二元件之一者處。該磁鐵控制件經組態以控制第一元件與第二元件之間的一磁力。該磁鐵控制件可影響該磁力以打開鎖定單元及自基板固持件釋放基板。
因此，根據本發明之用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定系統容許簡單處置該(等)基板及基板固持件。不需要外部螺絲或類似者。該(等)基板可非常容易鎖定及藉由基板固持件固持且解除鎖定及釋放。該程序可易於自動化。
此外，(若干)基板係非常安全地藉由基板固持件固持，此便利(例如)表面處理期間之一均勻材料沈積、在基板固持件中且藉由基板固持件保護之該(等)基板之一運輸等。因此，根據本發明之基板鎖定系統改良整個表面處理程序。
此外，基板鎖定系統非常靈活，此係因為其可用於處理一或兩個基板，且在表面處理一個基板時其可用於單側抑或雙側表面處理。
在一情況下，第一元件及第二元件可為在其等之間固持一個基板之兩個接觸環。在此實例中，第一元件係一第一接觸環且第二元件係一第二接觸環，該兩個接觸環經組態以在彼此之間固持一個基板。第一元件及第二元件可固持單個基板以用於單側或雙側表面處理。甚至延伸穿過基板之通道孔或通孔之一表面處理係可行的。
在另一情況下，第一元件可為一基板固持件且第二元件可為一所謂之接觸環圈。該接觸環圈可與一接觸環相同。該基板固持件可經組態以固持基板。基板固持件可經組態以固持一個基板(單側或雙側表面處理)或兩個基板(基板固持件之各側上各一個基板)。在該實例中，第一元件係一基板固持件且第二元件係一接觸環圈。該基板固持件及該接觸環圈經組態以在彼此之間固持一個基板。此組態可比第一種情況更穩定。
此外，此組態可同時用於兩個基板之一表面處理。在該實例中，用於化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定系統可進一步包括一額外接觸環圈，該額外接觸環圈經組態以在基板固持件之一背面與該額外接觸環圈之間固持一額外基板。基板固持件可接著固持兩個基板(在基板固持件之各側上各一個基板)。
在一實例中，磁鐵控制件經組態以藉由施加一電壓而控制第一元件與第二元件之間的磁力。磁鐵控制件可為一處理器。在一實例中，磁鐵控制件經組態以至少減小永久磁鐵之磁力以容許自第一元件釋放第二元件。在一實例中，磁鐵控制件經組態以消除永久磁鐵之磁力以容許自第一元件釋放第二元件。在一實例中，磁鐵控制件經組態以反轉永久磁鐵之磁力以容許相對於第一元件排斥第二元件。磁鐵控制件可藉此容許打開鎖定單元及自基板固持件釋放(若干)基板。
在一實例中，磁鐵係經組態以將第一元件鎖定至第二元件之一永久磁鐵。在一實例中，鎖定單元之磁鐵配置於第一元件處。當然，其亦可配置於第二元件處。在一實例中，鎖定單元包括沿著待固持之一基板分配於第一元件處之若干磁鐵。此可改良磁性鎖定力之一均勻性及/或強度。
第一元件及第二元件之並不包括磁鐵之一者可為磁性的。在其係第二元件之情況下，其可至少部分包括一磁性材料。在此實例中，第二元件亦可至少部分導電的。
在基板固持件經組態以固持兩個基板之情況下，鎖定單元可經組態以同時或彼此獨立地啟用及斷開兩個基板之鎖定。在一實例中，鎖定單元因此經組態以同時使兩個接觸環圈與基板固持件彼此鎖定。在另一實例中，鎖定單元因此經組態以獨立地使各接觸環圈與基板固持件彼此鎖定。
第一元件及第二元件之並不包括磁鐵之一者可至少包括一磁性接觸指。在其係第二元件之情況下，第二元件可包括由磁性材料製成之若干接觸指。在一進一步實例中，第二元件包括配置成與分配於第一元件處之若干磁鐵接觸之若干接觸指陣列。
在第一元件固持磁鐵之情況下，第一元件可至少包括沿著第一元件延伸之一電導體棒。在一實例中，接觸指之一端接觸磁鐵，該磁鐵接觸該電導體棒。
當然，在第一元件與第二元件之功能交換之情況下，對於第一元件及第二元件之一者所述之全部內容亦可應用於第一元件及第二元件之另一者。當然，第一元件及第二元件亦可混合使得(例如)第一元件及第二元件之各者係磁性的且包括一起起作用之磁鐵。
在一實例中，用於化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定系統進一步包括配置於第一元件與第二元件之間的一密封單元。該密封單元可經組態以確保基板、第一元件與第二元件之間的一液密連接。在一實例中，密封單元包括經組態以確保基板與接觸環圈之間的一液密連接之一內部密封件。在一實例中，密封單元包括經組態以確保基板固持件與接觸環圈之間的一液密連接之一外部密封件。該內部密封件及/或該外部密封件可係可替換的。
根據本發明，亦提出一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之裝置。用於化學及/或電解表面處理之該裝置包括如上文所描述之一基板鎖定系統系統及一分配本體。
該分配本體經組態以引導製程流體及/或一電流流動至基板。分配本體特定言之可在其形狀及尺寸上對應於待處理之基板。分配系統可為具有其中垂直插入該基板之一垂直電鍍腔室之一垂直分配系統。分配系統亦可為具有其中水平插入該基板之一水平電鍍腔室之一水平分配系統。
用於化學及/或電解表面處理之裝置可進一步包括一基板固持件。該基板固持件可經組態以固持該基板。基板固持件可經組態以固持一個基板(單側或雙側表面處理)或兩個基板(基板固持件之各側上各一個基板)。用於化學及/或電解表面處理之裝置可進一步包括一或兩個基板。
用於化學及/或電解表面處理之裝置可進一步包括一陽極。該陽極可為一多區陽極。此外，用於化學及/或電解表面處理之裝置可包括一電源供應器。用於化學及/或電解表面處理之裝置可進一步包括一製程流體供應源。
根據本發明，亦提出一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之基板鎖定方法。用於化學及/或電解表面處理之該方法包括以下步驟，但不一定按此順序： a)將一基板配置於一第一元件與一第二元件之間，及 b) 藉助於一鎖定單元使該第一元件與該第二元件彼此鎖定。
該鎖定單元包括一磁鐵控制件及至少一磁鐵。該磁鐵配置於第一元件及第二元件之一者處。該磁鐵控制件經組態以控制第一元件與第二元件之間的一磁力。
根據本發明之基板鎖定方法容許簡單處置(若干)基板及基板固持件。特定言之，該(等)基板可非常容易地鎖定及藉由基板固持件固持且解除鎖定及釋放。
根據本發明之系統、裝置及方法可適於處理結構化半導體基板、導體板、膜基板，平坦金屬及金屬化基板之一整個表面等。該等系統、裝置及方法亦可用於製造用於太陽能發電之大表面光電面板、大型顯示器面板或類似者。
應理解，根據獨立技術方案之用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之系統、裝置及方法具有特定言之如附屬技術方案中所定義之類似及/或相同較佳實施例。應進一步理解，本發明之一較佳實施例亦可為附屬技術方案與各自獨立技術方案之任何組合。
將自下文所描述之實施例明白及參考下文所描述之實施例闡明本發明之此等及其他態樣。
圖1示意性及例示性地展示根據本發明之用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板30之一裝置100之一實施例。用於化學及/或電解表面處理之裝置100包括用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理此處兩個基板30之一基板鎖定系統10。基板30係藉由一基板固持件20固持。
圖2示意性及例示性地展示基板固持件20之一實施例。基板固持件20經組態以固持一或兩個基板30 (在基板固持件20之各側上各一個基板30)。基板固持件20此處固持具有圓形隅角及(例如) 370 x 470 mm之一尺寸之矩形基板30。當然，用於化學及/或電解表面處理之裝置100亦可與一基板固持件20一起使用，該基板固持件20經組態以在一較佳水平配置中僅固持一個基板30以用於單側或雙側表面處理。
基板30可為用於產生電組件或電子組件之一基本上板狀工件，該基本上板狀工件機械地固定於基板固持件20中，且待處理之其表面浸浴於作為來自一分配本體21之處理介質之製程流體中。在一特殊情況下，基板30可為一經遮罩或未遮罩導體板、一半導體基板或一膜基板或甚至具有一近似平坦表面之任何金屬或金屬化工件。
返回參考圖1，用於化學及/或電解表面處理之裝置100進一步包括一分配本體21。分配本體21產生用於化學及/或電解表面處理之標定流動及電流密度圖案且浸沒於製程流體(未展示)中。附接至基板固持件20之基板30與各分配本體21相對。基板30之表面係藉由製程流體濕潤。分配本體21包括指向基板30之複數個分配開口(未展示)。該複數個分配開口包括用以引導製程流體流動至基板30之出口開口及/或用以自基板30接收製程流體之回流之回流開口。基板30用作陽極之一反電極，或換言之用作一陰極。分配本體21可有利地包括塑膠，以尤其有利方式包括聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、丙烯酸玻璃(即，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚四氟乙烯或不會被製程流體分解之另一材料。
用於化學及/或電解表面處理之裝置100進一步包括各定位於分配本體21之一者之與基板30相對之一側上且亦浸浴於製程流體中之陽極22。各陽極22附接於各自分配本體21之一後方區域中，與分配本體21機械接觸或與分配本體21空間分離，使得電流流動在陽極22與在製程流體內作為反電極之基板30之間進行。取決於所使用之表面處理方法，陽極22可包括不溶於製程液體中之一材料(諸如鍍鉑鈦)或另外一可溶材料(舉例而言，諸如待鍍鋅分離之金屬)。
圖3至圖6示意性及例示性地展示根據本發明之用於在製程流體中化學及/或電解表面處理基板30之一基板鎖定系統10之實施例。基板鎖定系統10包括一第一元件A、一第二元件B及一鎖定單元50。
第一元件A及第二元件B經組態以在彼此之間固持基板30。第一元件A此處係基板固持件20且第二元件B係一接觸環或接觸環圈40。基板鎖定系統10此處進一步包括一額外接觸環圈41，該額外接觸環圈41在基板固持件20之一背面與額外接觸環圈41之間固持一額外基板30 (亦參見圖5中之一更詳細截面)。基板固持件20接著固持兩個基板30 (基板固持件20之各側上各一個基板)。
鎖定單元50經組態以使第一元件A (基板固持件20)與第二元件B (接觸環圈40)彼此鎖定。鎖定單元50包括一磁鐵控制件(未展示)及配置於第一元件A (基板固持件20)處且沿著第一元件A (基板固持件20)分配之若干磁鐵51。該磁鐵控制件控制第一元件A (基板固持件20)與第二元件B (接觸環圈40)之間的一磁力以閉合、鎖定及固持基板30或解除鎖定、打開及自基板固持件20釋放基板30。因此，根據本發明之基板鎖定系統10容許非常簡單及靈活處置基板30及基板固持件20。
磁鐵51此處係沿著基板固持件20分配之永久磁鐵，而接觸環圈40係由一磁性材料製成。磁鐵控制件藉由施加一電壓而控制第一元件A (基板固持件20)與第二元件B (接觸環圈40)之間的磁力。
圖4示意性及例示性地展示第二元件B (其此處為接觸環圈40)之一實施例。接觸環圈40包括將在一閉合組態中，與沿著基板固持件20分配之磁鐵51接觸之若干磁性接觸指42陣列。接觸指42此處係垂直或直立的。接觸環圈40進一步包括將與基板30接觸且可因此為平坦或平置之接觸指43之若干陣列。
圖5示意性及例示性地展示如圖2中所展示之基板固持件20之一部分之一截面。所謂之電導體棒27至少部分沿著基板固持件20之四個邊緣之至少一些延伸。此處，一第一導體棒27沿著基板固持件20之一較長側延伸且在一隅角中與沿著基板固持件20之一較短側延伸之一第二導體棒27交會。接觸指陣列42之一自由端在基板固持件20處接觸磁鐵51，該磁鐵51接觸電導體棒27。
圖6示意性及例示性地展示基板鎖定系統10之一部分之一更拉近截面。其進一步包括一密封單元44、45。該密封單元包括一外部密封件44，該外部密封件44座落於接觸環圈40與基板固持件20之間且確保第一元件A與第二元件B之間的一液密連接。基板鎖定系統10進一步包括一內部密封件45，該內部密封件45座落於接觸環圈40與基板30之間且確保基板30與第二元件B之間的一液密連接。
圖7至圖9示意性及例示性地展示根據本發明之用於在製程流體中化學及/或電解表面處理基板30之一基板鎖定系統10之進一步實施例。基板鎖定系統10包括一第一元件A、一第二元件B及一鎖定單元50。
第一元件A及第二元件B此處係在其等之間固持一個基板30之兩個接觸環46。不存在基板固持件。兩個接觸環46此處固持一單個基板30以用於雙側表面處理。兩個接觸環46因此具備使可自兩側接達基板30之一凹槽。
鎖定單元50使第一元件A與第二元件B彼此鎖定。鎖定單元50包括一磁鐵控制件(未展示)及配置於第一元件A (兩個接觸環46之一者)處且沿著第一元件A (兩個接觸環46之一者)分配之若干磁鐵51。該磁鐵控制件控制作為第一元件A及第二元件B之兩個接觸環46之間的一磁力以閉合、鎖定及固持基板30或解除鎖定、打開及釋放基板30。因此，根據本發明之基板鎖定系統10容許非常簡單及靈活的基板30之處置。
磁鐵51此處係沿著接觸環46之一者分配之永久磁鐵，而接觸環46之另一者係由一磁性材料製成。磁鐵控制件藉由施加一電壓而控制接觸環46之間的磁力。
圖10展示用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板30之一方法之步驟之一示意性概述。用於化學及/或電解表面處理之該方法包括以下步驟： 在一第一步驟S1中，將一基板30配置於一第一元件A與一第二元件B之間。 在一第二步驟S2中，藉助於一鎖定單元50使該第一元件A與該第二元件B彼此鎖定。
鎖定單元50包括一磁鐵控制件及至少一磁鐵51。磁鐵51配置於第一元件A與第二元件B之一者處。該磁鐵控制件經組態以控制第一元件A與第二元件B之間的一磁力。
系統、裝置及方法係尤其適於處理結構化半導體基板、導體板及膜基板，而且亦適於處理平坦金屬及金屬化基板之整個表面。裝置及方法亦可根據本發明用於製造用於太陽能發電之大表面光電面板，或大型顯示器面板。
應注意，本發明之實施例係參考不同標的描述。特定言之，一些實施例係參考方法類型請求項描述，而其他實施例係參考裝置類型請求項描述。然而，熟習技術者將自上文描述及下文描述暸解，除非另有通知，否則除屬於一種類型之標的之特徵之任何組合之外，亦考量藉由本申請案揭示關於不同標的之特徵之間的任何組合。然而，可組合所有特徵，從而提供超過該等特徵之簡單總和之協同效應。
雖然已在圖式及前文描述中詳細繪示及描述本發明，但此圖解說明及此描述應被視為闡釋性或例示性而非限制性。本發明不應限於所揭示之實施例。可由熟習技術者在自圖式、揭示內容及附屬發明申請專利範圍之研究實踐一所主張發明時理解及實現對所揭示實施例之其他變動。
在發明申請專利範圍中，字詞「包括」並不排除其他元件或步驟，且不定冠詞「一」或「一個」並不排除複數個元件或步驟。一單個處理器或其他單元可實現發明申請專利範圍中所敘述之若干項之功能。某些措施在互異之附屬發明申請專利範圍中敘述，但僅就此事實，並不指示此等措施之一組合不能用於獲得好處。發明申請專利範圍中之任何元件符號不應解釋為限制範疇。
10‧‧‧基板鎖定系統20‧‧‧基板固持件21‧‧‧分配本體22‧‧‧陽極27‧‧‧電導體棒/第一導體棒/第二導體棒30‧‧‧基板40‧‧‧接觸環/接觸環圈41‧‧‧接觸環圈42‧‧‧磁性接觸指43‧‧‧接觸指44‧‧‧密封單元/外部密封件45‧‧‧密封單元/內部密封件46‧‧‧接觸環50‧‧‧鎖定單元51‧‧‧磁鐵A‧‧‧第一元件B‧‧‧第二元件S1‧‧‧第一步驟S2‧‧‧第二步驟
下文將參考附圖描述本發明之例示性實施例： 圖1示意性及例示性地展示根據本發明之用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之一裝置之一實施例。 圖2示意性及例示性地展示固持兩個基板之一基板固持件之一實施例。 圖3示意性及例示性地展示根據本發明之用於在製程流體中化學及/或電解表面處理基板之一基板鎖定系統之一實施例。 圖4示意性及例示性地展示第二元件之一實施例。 圖5示意性及例示性地展示如圖2中所展示之基板固持件之一部分之一截面。 圖6示意性及例示性地展示根據本發明之基板鎖定系統之一部分之一甚至更拉近截面。 圖7示意性及例示性地展示根據本發明之用於在製程流體中化學及/或電解表面處理基板之一基板鎖定系統之一進一步實施例。 圖8展示圖7之一基板鎖定系統之該進一步實施例之不同視圖。 圖9示意性及例示性地展示圖7及圖8之實施例之一分解視圖。 圖10展示根據本發明之用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板之一分配方法之一實例之基本步驟。
10‧‧‧基板鎖定系統
20‧‧‧基板固持件
21‧‧‧分配本體
22‧‧‧陽極
30‧‧‧基板
100‧‧‧裝置

Claims (18)

  1. 一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板(30)之基板鎖定系統(10)，其包括：一第一元件(A)，一第二元件(B)，及一鎖定單元(50)，其中該第一元件(A)係一基板固持件(20)及該第二元件(B)係一可磁化的接觸環圈(40)，而且該第一元件(A)與該第二元件(B)經組態以在彼此之間固持該基板(30)，其中該鎖定單元(50)經組態以使該第一元件(A)與該第二元件(B)彼此鎖定，其中該鎖定單元(50)包括一磁鐵控制件及若干磁鐵(51)，其中該等磁鐵(51)係配置於該第一元件(A)處，其中該接觸環圈(40)包括若干接觸指(42)的陣列，該等接觸指(42)的陣列在一閉合組態中與該等磁鐵(51)接觸，且其中該磁鐵控制件經組態以控制該第一元件(A)與該第二元件(B)之間的一磁力。
  2. 如請求項1之系統(10)，其進一步包括一額外接觸環圈(41)，該額外接觸環圈(41)經組態以在該基板固持件之一背面與該額外接觸環圈(41)之間固持一額外基板(30)。
  3. 如前述請求項1之系統(10)，其中該磁鐵(51)係經組態以將該第一元件(A)鎖定至該第二元件(B)之一永久磁鐵。
  4. 如前述請求項1，2或3之系統(10)，其中該第二元件(B)至少部分包括一磁性材料。
  5. 如前述請求項1，2或3之系統(10)，其中該磁鐵控制件經組態以至少減小該永久磁鐵之該磁力以容許自該第一元件(A)釋放該第二元件(B)。
  6. 如前述請求項1，2或3之系統(10)，其中該磁鐵控制件經組態以消除該永久磁鐵之該磁力以容許自該第一元件(A)釋放該第二元件(B)。
  7. 如前述請求項1，2或3之系統(10)，其中該磁鐵控制件經組態以藉由施加一電壓來控制該第一元件(A)與該第二元件(B)之間的一磁力。
  8. 如前述請求項1，2或3之系統(10)，其中該第二元件(B)係至少部分導電的。
  9. 如前述請求項1，2或3之系統(10)，其中該第二元件(B)包括由磁性材料製成之若干接觸指(42)。
  10. 如前述請求項1，2或3之系統(10)，其中該第二元件(B)包括配置成與分配於該第一元件(A)處之若干磁鐵(51)接觸之若干接觸指(42)陣列。
  11. 如前述請求項1，2或3之系統(10)，其中該第一元件(A)至少包括沿著該第一元件(A)延伸之一電導體棒(27)。
  12. 如請求項11之系統(10)，其中該等接觸指(42)之一端接觸該磁鐵(51)，該磁鐵(51)接觸該電導體棒(27)。
  13. 如前述請求項1之系統(10)，其進一步包括配置於該第一元件(A)與該第二元件(B)之間且經組態以確保該基板(30)、該第一元件(A)與該第二元件(B)之間的一液密連接之一密封單元(44、45)。
  14. 如請求項13之系統(10)，其中該密封單元(44、45)包括經組態以確保該基板(30)與該接觸環圈(40)之間的一液密連接之一內部密封件(45)及經組態以確保該基板固持件(20)與該接觸環圈(40)之間的一液密連接之一外部密封件(44)。
  15. 如請求項2之系統(10)，其中該鎖定單元(50)經組態以同時使兩個接觸環圈(40、41)與該基板固持件(20)彼此鎖定。
  16. 如請求項2之系統(10)，其中該鎖定單元(50)經組態以獨立地使該接觸環圈(40)及該額外接觸環圈(41)的每一個與該基板固持件(20)彼此鎖定。
  17. 一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板(30)之裝置(100)，其包括：如請求項1，2或3之一基板鎖定系統(10)，及一分配本體(21)，其中該分配本體(21)經組態以引導該製程流體及/或一電流流動至該基板(30)。
  18. 一種用於在一製程流體中化學及/或電解表面處理一基板(30)之基板鎖定方法，其包括以下步驟：將一基板(30)配置於一第一元件(A)與一第二元件(B)之間，其中該第一元件(A)係一基板固持件(20)及該第二元件(B)係一可磁化的接觸環圈(40)，及藉助於一鎖定單元(50)使該第一元件(A)與該第二元件(B)彼此鎖定，以將該基板(30)固持於該第一元件(A)與該第二元件(B)之間其中該鎖定單元(50)包括一磁鐵控制件及若干磁鐵(51)，其中該等磁鐵(51)係配置於該第一元件(A)處，其中該接觸環圈(40)包括若干接觸指(42)的陣列，該等接觸指(42)的陣列在一閉合組態中與該等磁鐵(51)接觸，且其中該磁鐵控制件經組態以控制該第一元件(A)與該第二元件(B)之間的一磁力。
TW107125896A 2017-07-27 2018-07-26 用於化學及／或電解表面處理之基板鎖定系統 TWI826385B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??1712069.2 2017-07-27
GB1712069.2 2017-07-27
GB1712069.2A GB2564896B (en) 2017-07-27 2017-07-27 Substrate locking system for chemical and/or electrolytic surface treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201923161A TW201923161A (zh) 2019-06-16
TWI826385B true TWI826385B (zh) 2023-12-21

Family

ID=59778818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107125896A TWI826385B (zh) 2017-07-27 2018-07-26 用於化學及／或電解表面處理之基板鎖定系統

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11136687B2 (zh)
JP (1) JP7221004B2 (zh)
CN (1) CN109306475A (zh)
GB (1) GB2564896B (zh)
TW (1) TWI826385B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7132135B2 (ja) * 2019-01-23 2022-09-06 上村工業株式会社 ワーク保持治具及び電気めっき装置
EP4043618B1 (en) * 2020-01-21 2024-06-19 Semsysco GmbH Substrate holding and locking system for chemical and/or electrolytic surface treatment
TWI821659B (zh) * 2021-04-30 2023-11-11 奧地利商勝思科技有限公司 用於化學或電解或化學及電解表面處理之基板固持及鎖持系統及方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4419982C1 (de) * 1994-06-08 1995-10-26 Mtu Muenchen Gmbh Halte- und Kontaktiervorrichtung zum galvanischen Beschichten von Bauteilen
KR100804714B1 (ko) * 2000-03-17 2008-02-18 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 도금장치 및 방법
US7233101B2 (en) * 2002-12-31 2007-06-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Substrate-supported array having steerable nanowires elements use in electron emitting devices
US9653339B2 (en) 2010-02-16 2017-05-16 Deca Technologies Inc. Integrated shielding for wafer plating
US8932443B2 (en) 2011-06-07 2015-01-13 Deca Technologies Inc. Adjustable wafer plating shield and method
US9464362B2 (en) 2012-07-18 2016-10-11 Deca Technologies Inc. Magnetically sealed wafer plating jig system and method
DE102012019389B4 (de) * 2012-10-02 2018-03-29 Atotech Deutschland Gmbh Haltevorrichtung für eine Ware und Behandlungsverfahren
US9399827B2 (en) 2013-04-29 2016-07-26 Applied Materials, Inc. Microelectronic substrate electro processing system
JP6328582B2 (ja) * 2014-03-31 2018-05-23 株式会社荏原製作所 めっき装置、および基板ホルダの電気接点の電気抵抗を決定する方法
US20160052145A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 GM Global Technology Operations LLC Conformable holding device
US10174437B2 (en) 2015-07-09 2019-01-08 Applied Materials, Inc. Wafer electroplating chuck assembly

Also Published As

Publication number Publication date
TW201923161A (zh) 2019-06-16
CN109306475A (zh) 2019-02-05
US20210017662A1 (en) 2021-01-21
GB2564896A (en) 2019-01-30
GB201712069D0 (en) 2017-09-13
US20190032234A1 (en) 2019-01-31
JP7221004B2 (ja) 2023-02-13
GB2564896B (en) 2021-12-01
US11136687B2 (en) 2021-10-05
JP2019049047A (ja) 2019-03-28
US11566337B2 (en) 2023-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI826385B (zh) 用於化學及／或電解表面處理之基板鎖定系統
JP7161445B2 (ja) 化学および電解の少なくとも一方の表面処理のための分布システム
US9945043B2 (en) Electro chemical deposition apparatus
TWI756456B (zh) 用於化學及／或電解表面處理之分配系統
JP7551801B2 (ja) 化学および電解の少なくとも一方の表面処理のためのシステム
GB2570268A (en) System for chemical and/or electrolytic surface treatment
TWI821659B (zh) 用於化學或電解或化學及電解表面處理之基板固持及鎖持系統及方法
GB2568126A (en) Substrate locking system for chemical and/or electrolytic surface treatment
EP4043618B1 (en) Substrate holding and locking system for chemical and/or electrolytic surface treatment
TW200839038A (en) Device and method with improved plating film thickness uniformity
KR20140141323A (ko) 코일을 이용한 금속 도금장치
KR20140047418A (ko) 금속 도금장치