TWI834486B - 從電鍍槽去除氣泡 - Google Patents

Abstract

一種電鍍儀器，其包含位在腔室之底部的電極、水平設置在腔室頂部具有穿孔的離子電阻性部件，而在中間設有薄膜。一或多個板從薄膜到該部件垂直地且平行地延伸，並線性延伸橫跨腔室，在薄膜與該部件之間形成了複數個區域。將具有沿基板的弦延伸之凸角並與該部件之頂部表面接觸的基板設置在第一區域上方。在基板與該部件之間流動的電解液在凸角的第一側經過穿孔下降進第一區域，並在凸角的第二側經過穿孔從第一區域上升，迫使氣泡從與第一區域關聯之部件的一部分離開。

Description

從電鍍槽去除氣泡

本發明大體上相關於電鍍基板，且更特別是相關於從用於電鍍基板之電鍍槽去除氣泡。

此處所提供之先前技術描述係為了一般性呈現本揭露之背景的目的。本案列名發明人的工作成果，在此先前技術段落中所述範圍以及不適格為申請時先前技術的實施態樣，不明示或暗示承認為對抗本揭露內容的先前技術。

電化學沉積（ECD），亦稱為鍍覆或電鍍，係用以將金屬沉積到基板上。舉例來說，ECD係用以在IC封裝中在互連結構上沉積金屬。互連結構的例子包含凸緣、柱、穿透矽通孔（TSV）、以及線路重佈層（RDLs）。ECD亦用於多晶片封裝以及一般稱為晶圓級封裝（WLP）的互連製程。

一種電鍍儀器，其包含一腔室，其包含沿該腔室的底部而水平設置的一電極、以及沿該腔室頂部而水平設置的具有穿孔的一離子電阻性部件。該電鍍儀器更包含一薄膜，該薄膜由一框所支撐，設置在該電極及該離子電阻性部件之間。該電鍍儀器更包含一或多個板，從該薄膜到該離子電阻性部件垂直地且平行地延伸，且線性延伸橫跨腔室，在該薄膜與該離子電阻性部件之間形成複數個區域。該電鍍儀器更包含一基板座，其設置在該離子電阻性部件上方以固持一第一基板，該第一基板具有平行且面對該離子電阻性部件的一可處理表面。該電鍍儀器更包含一封件，設置在該離子電阻性部件周邊及該基板座之間以防止電解液的洩漏，該電解液在電鍍期間橫向流經在該第一基板的該可處理表面及該離子電阻性部件的一頂部表面之間的一岐管，該電解液的部分經由該等穿孔從該岐管下降進該複數個區域以及從該複數個區域上升進入該岐管，在該離子電阻性部件下方及該複數個穿孔中形成氣泡。該電鍍儀器更包含一控制器，該控制器係設置以將一第二基板放入該基板座中，該第二基板具有沿該第二基板的一弦延伸的一凸角，該凸角與在該複數個區域的一第一區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，並沿著形成該第一區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。該控制器更設置以將該電解液流過該岐管，該電解液在該凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第一區域，並在該凸角的一第二側經由該等穿孔從該第一區域上升進入該岐管，迫使氣泡從與該第一區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該凸角被整合到該第二基板。

在另一特徵中，該凸角係一墊片。

在其他特徵中，該控制器係設置以使該凸角與該第一區域上方之該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第一預定時間。該控制器更設置以在該第一預定時間之後將該第二基板旋轉，並將該凸角沿著形成該複數個區域之一第二區域之該等板的其中一者加以放置而在該第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸。該控制器更設置以使該凸角與該第二區域上方的該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第二預定時間。該電解液在該凸角的該第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第二區域，並在該凸角的該第二側經由該等穿孔從該第二區域上升進入該岐管，迫使氣泡從與該第二區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該凸角係設置在該第一區域的中心。

在另一特徵中，該凸角沿該第二基板的該弦線性延伸。

在另一特徵中，該凸角沿該第二基板的該弦非線性延伸。

在另一特徵中，該凸角包含沿該凸角之長度的一或多個間隙。

在其他特徵中，該第二基板包含沿一第二弦的一第二凸角，該第二凸角在該複數個區域的一第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，且沿著形成該第二區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。

在其他特徵中，該電解液在該第二凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第二區域，並在該第二凸角的一第二側經由該等穿孔從該第二區域上升進入該岐管，迫使氣泡從與該第二區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角彼此平行。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角不與彼此平行。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角的至少其中一者包含沿各自長度的一或多個間隙。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角的該等間隙彼此對準。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角的該等間隙不與彼此對準。

在其他特徵中，該控制器係設置以將一第三基板放入該基板座中，該第三基板具有沿該第三基板的一弦延伸的一第二凸角，該第二凸角在該複數個區域的一第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，並沿著形成該第二區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。該電解液在該第二凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第二區域，並在該第二凸角的一第二側經由該等穿孔從該第二區域上升進入該岐管，迫使氣泡從與該第二區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角被整合到各自的基板。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角每一者係一墊片。

在其他特徵中，該控制器係設置以使該第二凸角在該第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第一預定時間。該控制器更設置以在該第一預定時間之後將該第三基板旋轉，並將該第二凸角沿著形成該複數個區域之一第三區域上的該等板的其中一者加以放置而在該第三區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸。該控制器更設置以使該第二凸角在該第三區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第二預定時間。該電解液在該第二凸角的該第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第三區域，並在該第二凸角的該第二側從該第三區域經由該等穿孔上升進入該岐管，迫使氣泡從與該第三區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角的至少其中一者係設置在各自區域的中心。

在另一特徵中，其中該凸角及該第二凸角的至少其中一者沿該各自基板的該弦線性延伸。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角的至少其中一者沿各自基板的該弦非線性延伸。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角的至少其中一者包含沿各自長度的一或多個間隙。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角的該等間隙彼此對準。

在另一特徵中，該凸角及該第二凸角的該等間隙不與彼此對準。

在其他特徵中，該第三基板包含沿該第三基板之一第二弦的一第三凸角，該第三凸角與在該複數個區域的一第三區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，並沿著形成該第三區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。

在其他特徵中，該電解液在該第三凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第三區域，並在該第三凸角的一第二側經由該等穿孔從該第三區域上升進入該岐管，迫使氣泡從與該第三區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該凸角、該第二凸角、及該第三凸角的至少其中二者彼此平行。

在另一特徵中，該凸角、該第二凸角、及該第三凸角的至少其中二者不與彼此平行。

在另一特徵中，該凸角、該第二凸角、及該第三凸角的至少其中一者包含沿各自長度的一或多個間隙。

在另一特徵中，該凸角、該第二凸角、及該第三凸角的至少其中二者的該等間隙彼此對準。

在另一特徵中，該凸角、該第二凸角、及該第三凸角的至少其中二者的該等間隙不與彼此對準。

在另一特徵中，由於在該岐管中的該電解液流而使該封件被推向該基板座，並允許在該岐管中的該電解液迫使氣泡從該離子電阻性部件之該等穿孔的下方及其中離開。

在另一特徵中，該薄膜將經過該等穿孔的該電解液流聚流。

在另一特徵中，該離子電阻性部件作為該第一基板附近的均勻流源加以運作。

在另一特徵中，至少複數個穿孔具有相同尺寸及密度且相對於該第一基板沿著置放的一平面係垂直的。

在另一特徵中，至少複數個穿孔具有不同尺寸及密度且相對於該第一基板沿著置放的一平面係傾斜的。

在其他特徵中，一種用於電鍍儀器的方法包含將一電極沿一腔室的底部而水平設置；將具有穿孔的一離子電阻性部件沿該腔室的頂部而水平設置；以及將由一框所支撐的一薄膜設置在該電極及該離子電阻性部件之間。該方法更包含設置一或多個板，使其從該薄膜到該離子電阻性部件垂直地且平行地延伸，且線性地延伸橫跨該腔室，在該薄膜與該離子電阻性部件之間形成複數個區域。 該方法更包含將一基板座設置在該離子電阻性部件上方以固持一第一基板，該第一基板具有平行且面對該離子電阻性部件的一可處理表面。該方法更包含將一封件設置在該離子電阻性部件周邊及該基板座之間以防止電解液的洩漏，該電解液在電鍍期間橫向流經該第一基板的該可處理表面及該離子電阻性部件的一頂部表面之間的一岐管，該電解液的部分經由該等穿孔從該岐管下降進該複數個區域以及從該複數個區域上升進入該岐管，在該離子電阻性部件下方及該複數個穿孔中形成氣泡。該方法更包含將一第二基板放入該基板座中，該第二基板具有沿該第二基板的一弦延伸的一凸角，該凸角與在該複數個區域的一第一區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，並沿著形成該第一區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。該方法更包含將該電解液流過該岐管，該電解液在該凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第一區域，並在該凸角的一第二側經由該等穿孔從該第一區域上升進入該岐管，迫使氣泡從與該第一區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該方法更包含將該凸角整合到該第二基板。

在另一特徵中，該方法更包含將該一墊片設置在該第二基板上以形成該凸角。

在其他特徵中，該方法更包含使該凸角與該第一區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第一預定時間。該方法更包含在該第一預定時間之後將該第二基板旋轉，並將該凸角沿著形成該複數個區域之一第二區域之該等板的其中一者加以放置而在該第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸。該方法更包含 使該凸角與該第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第二預定時間。該方法更包含利用該電解液在該凸角的該第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第二區域，並在該凸角的該第二側經由該等穿孔從該第二區域上升進入該岐管，以迫使氣泡從與該第二區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該方法更包含將該凸角設置在該第一區域的中心。

在另一特徵中，該方法更包含使該凸角沿該第二基板的該弦線性延伸。

在另一特徵中，該方法更包含使該凸角沿該第二基板的該弦非線性延伸。

在另一特徵中，該方法更包含沿該凸角之長度設置一或多個間隙。

在其他特徵中，該方法更包含沿該第二基板的一第二弦設置一第二凸角。該方法更包含使該第二凸角與在該複數個區域的一第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，且沿著形成該第二區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。

在其他特徵中，該方法更包含利用該電解液在該第二凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第二區域，並在該第二凸角的一第二側經由該等穿孔從該第二區域上升進入該岐管，以迫使氣泡從與該第二區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該方法更包含將該凸角及該第二凸角設置與彼此平行。

在另一特徵中，該方法更包含將該凸角及該第二凸角設置不與彼此平行。

在另一特徵中，該方法更包含在該凸角及該第二凸角的至少其中一者中沿其各自長度設置一或多個間隙。

在另一特徵中，該方法更包含使該凸角及該第二凸角的該等間隙彼此對準。

在另一特徵中，該方法更包含使該凸角及該第二凸角的該等間隙不與彼此對準。

在其他特徵中，該方法更包含將一第三基板放入該基板座中，該第三基板具有沿該第三基板的一弦延伸的一第二凸角，該第二凸角在該複數個區域的一第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，並沿著形成該第二區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。該方法更包含利用該電解液在該第二凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第二區域，並在該第二凸角的一第二側經由該等穿孔從該第二區域上升進入該岐管，以迫使氣泡從與該第二區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該方法更包含將該凸角及該第二凸角整合到各自的基板。

在另一特徵中，該方法更包含使用一墊片形成該凸角及該第二凸角的每一者。

在其他特徵中，該方法更包含使該第二凸角在該第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第一預定時間。該方法更包含在該第一預定時間之後將該第三基板旋轉，並將該第二凸角沿著形成該複數個區域之一第三區域的該等板的其中一者加以放置而在上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸。該方法更包含使該第二凸角在該第三區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第二預定時間。該方法更包含利用該電解液在該第二凸角的該第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第三區域，並在該第二凸角的該第二側經由該等穿孔從該第三區域上升進入該岐管，以迫使氣泡從與該第三區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該方法更包含將該凸角及該第二凸角的至少其中一者設置在各自區域的中心。

在另一特徵中，該方法更包含使該凸角及該第二凸角的至少其中一者沿該各自基板的該弦線性延伸。

在另一特徵中，該方法更包含使該凸角及該第二凸角的至少其中一者沿各自基板的該弦非線性延伸。

在另一特徵中，該方法更包含在該凸角及該第二凸角的至少其中一者中沿各自長度形成一或多個間隙。

在另一特徵中，該方法更包含使該凸角及該第二凸角的該等間隙彼此對準。

在另一特徵中，該方法更包含使該凸角及該第二凸角的該等間隙不與彼此對準。

在其他特徵中，該方法更包含沿該第三基板之一第二弦形成一第三凸角。該方法更包含使該第三凸角在該複數個區域的一第三區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，並沿著形成該第三區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。

在其他特徵中，該方法更包含利用該電解液在該第三凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降進該第三區域，並在該第三凸角的一第二側經由該等穿孔從該第三區域上升進入該岐管，以迫使氣泡從與該第三區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。

在另一特徵中，該方法更包含將該凸角、該第二凸角、及該第三凸角的至少其中二者設置與彼此平行。

在另一特徵中，該方法更包含將該凸角、該第二凸角、及該第三凸角的至少其中二者設置不與彼此平行。

在另一特徵中，該方法更包含在該凸角、該第二凸角、及該第三凸角的至少其中一者中沿其各自長度形成一或多個間隙。

在另一特徵中，該方法更包含使該凸角、該第二凸角、及該第三凸角的至少其中二者的該等間隙彼此對準。

在另一特徵中，該方法更包含使該凸角、該第二凸角、及該第三凸角的至少其中二者的該等間隙不與彼此對準。

在其他特徵中，該方法更包含將該封件設置以由於在該岐管中的該電解液流而被推向該基板座，並設置以允許在該岐管中的該電解液迫使氣泡從該離子電阻性部件之該等穿孔的下方及其中離開。

在另一特徵中，該方法更包含使用該薄膜將經過該等穿孔的該電解液流聚流。

在另一特徵中，該方法更包含操作該離子電阻性部件以作為該第一基板附近的均勻流源。

在其他特徵中，該方法更包含提供具有相同尺寸及密度的至少複數個穿孔，且將至少複數個穿孔設置相對於該第一基板沿著置放的一平面垂直。

在其他特徵中，該方法更包含提供至少具有不同尺寸及密度的複數個穿孔且將至少複數個穿孔設置相對於該第一基板沿著置放的一平面傾斜。

儘管分別描述及敘述，可將上述及下述之一或多個特徵（包含在申請專利範圍中所述的特徵）加以結合。

本揭露的更進一步應用領域從細節描述、所請專利範圍以及圖式將變得顯而易見。細節描述與特定示例僅意欲說明性之目的，並不意圖限制本揭露之範疇。

在電鍍期間氣泡可在電鍍槽中形成。氣泡可負面地影響電鍍製程。本揭露相關於各種基板設計，其可用於取代待電鍍之基板以消除氣泡。一或多個這些基板（其可稱作為虛擬基板（dummy substrates）或聚流基板（flow focusing substrates））可在電鍍一基板後及電鍍下一基板前用以移除氣泡。在下方詳細解釋本揭露的這些及其他實施態樣。

本揭露組織如下。首先，參考圖1A-3描述用於電鍍基板的電鍍槽。接著，參考圖4-9E解釋在電鍍槽中氣泡的形成並詳細描述使用了各種基板設計的氣泡移除。之後，參考圖10描述電鍍基板的工具，其使用一或多個特殊設計的基板以自動移除氣泡。此後，參考圖11A-11C，比較移除氣泡之手動及自動製程的效能，其後是本揭露之總結。在此之後，參考圖12描述一種用於移除電鍍槽中之氣泡的方法。

圖1A-1C顯示根據本揭露之電鍍儀器的簡化剖面圖。圖1A顯示電鍍槽的簡化剖面圖。圖1B包含指示在電鍍期間通過電鍍槽之電解液流的箭頭。圖1C說明可在電鍍期間發生的電解液流偏差。

圖1A顯示電鍍槽101，其中基板102放置於基板座103之中。基板座103亦稱為杯且在基板102的周緣支撐它。待電鍍的基板102之表面面朝下且在電鍍期間暴露於電解液流。將陽極104放置於靠近電鍍槽101之底部。在電鍍期間當供電到電鍍槽101時基板102作為陰極。

陽極104與基板102由一薄膜105所分隔，薄膜105由薄膜框106所支撐。陽極104及薄膜105藉由離子電阻性部件107而與基板102分隔。將離子電阻性部件107放置於薄膜105及薄膜框106的上方靠近電鍍槽101頂部處。將在薄膜框106中的薄膜105放置於陽極104與離子電阻性部件107之間。

離子電阻性部件107包含以穿孔112為形式的開口（示於圖2D）。穿孔112允許電解液穿過離子電阻性部件107以在電鍍期間沖擊基板102。關於穿孔112的更多細節在下方描述。

前側嵌件108係放置於離子電阻性部件107上方靠近基板102及基板座103周邊處（意即周長或邊緣）。前端嵌件108可能係環狀（參見圖8A及8B）。

動態封件109係放置於前端插件108及基板座103底部之間，以防止電解期間電解液洩漏。參考圖8A及8B以更詳細地顯示及描述動態封件109。

橫流岐管110在離子電阻性部件107上方及基板102下方形成。橫流岐管110的高度係基板102與離子電阻性部件107平面之間的距離。舉例而言，橫流岐管110的高度可為約1 mm – 4 mm之間或約0.5 mm – 15 mm之間。橫流岐管110在其側面上係由前側嵌件108所界定，前側嵌件108將橫向流動的電解液侷限在橫流岐管110內。橫流岐管110的側入口113與橫流岐管110的側出口114方位相反。側入口113及側出口114可至少部分地由前側嵌件108所形成。

圖1B使用箭頭顯示電解液的行經途徑。電解液穿過側入口113，進入橫流岐管110並通過側出口114離開。此外，電解液可穿過一或多個入口（未示於圖中）進入在離子電阻性部件107及薄膜105之間形成的第二岐管111，穿過離子電阻性部件107（穿孔112）進入橫流岐管110，以及可通過側出口114離開。在通過側出口114之後，電解液溢流過堰牆116。電解液可被回收及再循環。

在電鍍期間，離子電阻性部件107近似於基板（陰極）102附近的均勻流源。離子電阻性部件107可稱為高電阻虛擬陽極（HRVA）或通道離子電阻性部件（CIRP）。離子電阻性部件107緊鄰基板102而設置。在電鍍期間，接近恆定的流係源自整個離子電阻性部件107的上平面。

離子電阻性部件107包含微米尺寸的穿孔112（意即小於0.04”）。該等穿孔112在空間上及離子上與彼此隔離。穿孔112一般並不在離子電阻性部件107本體內形成互連通道且稱為非聯通式穿孔112。穿孔112一般垂直於基板102之電鍍表面延伸。在某些實施例中，穿孔112可以相對於基板102之平面以一角度延伸。穿孔112一般相互平行。穿孔112可以方陣列、以偏移螺旋圖形、或以任何其他合適的圖形加以設置。穿孔112使離子流流動與流體流動重構並將離子流與流體流兩者的路徑導向基板102的電鍍表面。

在一示例中，離子電阻性部件107係由離子電阻性及電子電阻性的實心無孔介電材料所製成的盤。該材料在所使用之電解液中亦為化學穩定的。在某些狀況下，離子電阻性部件107係由陶瓷材料所製成。舉例而言，該陶瓷材料可包含氧化鋁、二氧化錫、氧化鈦、或金屬氧化物的混合物。在某些情況下，離子電阻性部件107係由塑料所製成。舉例而言，該塑料可包含聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯、聚碸、聚氯乙烯（PVC）、或聚碳酸酯。離子電阻性部件107的頂部及底部表面可能係平坦的或實質上平坦的。離子電阻性部件107可具有約6,000 – 12,000之間的非聯通式穿孔112。

離子電阻性部件107係實質上與基板102共同延伸。舉例而言，當與300 mm基板一同使用時，離子電阻性部件107具有約300 mm的直徑。離子電阻性部件107位在緊鄰基板102處，基板102一般平行於離子電阻性部件107的頂部表面。舉例而言，在基板面向下的電鍍儀器中，離子電阻性部件107位在基板102正下方。較佳是，基板102的電鍍表面位在距離子電阻性部件107之頂部表面的約10mm 以內，更佳是在約5 mm以內。

離子電阻性部件的離子電阻與流阻取決於多個因素，該等因素包含離子電阻性部件107的厚度、整體多孔性（允許流體穿過該板的面積分率）、以及穿孔112之尺寸/直徑。較低多孔性的板子具有較高的沖擊流速以及離子電阻。具有相對較小的直徑之穿孔112（且因而密度較大）的板子在基板102上具有更均勻分佈的流。具有較小直徑之穿孔112的板子亦具有相對高的總壓力降（高黏滯流阻）。

在某些實施例中，穿孔112具有小於在離子電阻性部件107與基板102之間的間隙或距離的約0.2倍的直徑。穿孔112的剖面一般是圓形的但並非需要如此。再者，穿孔112可具有相同直徑，儘管不一定是這種情況。取決於其應用，穿孔112的尺寸、形狀、及密度可在整個離子電阻性部件107上變化。

圖1C說明在圖1A及1B中所示之儀器中在電鍍期間可發生的情況。舉例而言，在橫流岐管110與第二岐管111之間可發生壓差。 舉例而言，由於大量電解液流經側入口113，橫流岐管110可處在較高的壓力，而第二岐管111則處在較低的壓力。這些岐管110、111係由離子電阻性部件107所分隔。由於該壓差，某些輸送通過側入口113的電解液可向下/向後行進通過離子電阻性部件107中的開口（穿孔112）進入第二岐管111。當電解液靠近側出口114時，電解液可接著往回行進向上通過該等開口（穿孔112）穿過離子電阻性部件107。

因此，旨在在橫流岐管110中切過基板102上的電解液可藉由流經第二岐管111以繞過橫流岐管110。此非所欲之電解液流使用虛線箭頭顯示於圖1C中。因為輸送通過側入口113的電解液旨在在橫流岐管110內切過基板102的電鍍表面，所以向下穿過離子電阻性部件107的電解液流是不欲的。行進向下穿過離子電阻性部件107的任何電解液不再能如所欲地切過基板102的電鍍表面。非所欲之電解液流致使在基板102之電鍍表面處低於期望之對流、以及基板102不同部份上的不均勻對流。非所欲之電解液流可在基板102上造成實質上電鍍不均勻性。

圖2A-2E顯示擋板130，其用以減少以及/或者控制輸送往橫流歧管110的電解液可繞過橫流岐管110的程度。圖2A顯示在第二岐管111中提供一或多個擋板130，其用以減少電解液可在第二岐管111內行進穿越電鍍槽（例如在橫向流動電解液的方向）的程度。

檔板130從薄膜105垂直且平行延伸到離子電阻性部件107。擋板130亦線性延伸橫跨薄膜105與離子電阻性部件107之間的空間（意即橫跨第二岐管111）。因此，將擋板130以垂直於電解液在橫流岐管110內之流動方向加以設置。擋板130將第二岐管111分成在薄膜105與離子電阻性部件107之間的複數個區域（隔室）139。擋板亦可稱為牆或隔板。

圖2B顯示擋板130的示例。圖2C及2D說明包含複數個擋板130的後側嵌件135。圖2C顯示當從後側嵌件135下方觀看（下視）時的後側嵌件135。圖2D顯示當從後側嵌件135上方觀看（上視）時的後側嵌件135。

後側嵌件135係安裝在離子電阻性部件107下方及薄膜框106上方。後側嵌件135係安裝成靠近離子電阻性部件107的後側（例如底側/下側）。可將後側嵌件135夾持在薄膜框106與離子電阻性部件107之間。

圖2E顯示薄膜框106與擋板130的上視圖。圖2E顯示由擋板130所形成之複數個區域139。可形成擋板130作為離子電阻性部件107、薄膜框106、或後側嵌件135的一部份。另外，此等擋板130可能係獨立的硬體件或者可能係單一單元。

在電鍍期間，擋板130防止電解液在第二岐管111內流動橫跨電鍍槽（例如在所示示例中由左至右）。因此，輸送至側入口113的電解液之較大部分維持在橫流岐管110內，而不是下降通過離子電阻性部件107進入第二岐管111，此下降通過狀況在沒有擋板130的情況下可能發生。

在某些實施方式中，僅可使用單一擋板。該單一擋板可位於靠近側入口113處、靠近基板102處、或靠近側出口114處。在某些實施方式中，可使用二、三、四、五、六、或更多個擋板。

擋板130可以任何合適的方式均等或不均等地與彼此分隔。舉例而言，相鄰擋板130間的距離可在約10 mm – 30 mm之間、或在約5 mm – 150 mm之間。舉例而言，每個擋板130的厚度可在約0.5 mm – 1.5 mm之間、或在約0.25 mm – 3 mm之間。

擋板130可具有不同尺寸使得每個擋板130在其所在的位置與第二岐管111的形狀匹配。在某些實施方式中，擋板130可一直延伸到離子電阻性部件107的邊緣、一直延伸到薄膜框106的邊緣、以及一直延伸橫跨電鍍槽101。由於電解液沒有空間擠壓繞過擋板130，所以擋板130對電解液流提供相對高的阻力。

圖3顯示了示於圖1A-2E中之電鍍儀器的另一剖面圖。將電解液注入注射岐管128。注射岐管128的另一視圖示於圖8B中。

圖4顯示通過由擋板130所形成的區域139之電解液流的模型。區域139中的箭頭顯示對流，而外部的箭頭指出通過區域139之電解液流的整體方向。如將參考圖7B所描述的，可藉由使用一或多個特殊設計的基板（示於圖9B-9D中）將電解液流聚集在一或多個區域139，以移除在離子電阻性部件107下形成之氣泡（示於圖5中）。亦可相似地移除可在離子電阻性部件107內之穿孔112中捕獲的任何氣泡。

圖5顯示在離子電阻107下形成之氣泡500。儘管只顯示一個氣泡，可在離子電阻性部件107下蒐集到上百或上千個氣泡。儘管未示於圖中，氣泡亦可在穿孔112中被捕獲。

圖6顯示氣泡對離子電阻性部件107的電阻及流阻的影響。圖6顯示氣泡的存在改動（增加）離子電阻性部件107的電阻及流阻。這是因為空氣是電的不良導體，而氣泡傾向於阻礙流體流動。因此，由於氣泡的存在，下一基板可能無法被正確地電鍍。也就是說，氣泡可在下一基板上造成不均勻電沉積。

目前，使用手搖泵手動地將這些氣泡移除。使用手搖泵手動移除氣泡的製程費時，這增加了用於電鍍基板之工具的停機時間。反之，本揭露藉由使用如下所述之特殊設計的基板，以將移除氣泡的製程自動化。

圖7A及7B顯示根據本揭露具有凸角702之基板700的範例。基板700係用以將氣泡（例如示於圖5中的氣泡500）從離子電阻性部件107下方移除。基板700亦可用以移除可能在穿孔112中被捕獲的任何氣泡。

因為不像待電鍍的其他基板，基板700不受電鍍，因此有凸角702的基板700亦可稱為虛擬基板。反之，基板700係用以如圖7B中所示地將電解液聚流以移除氣泡。因此，基板700亦可稱為聚流基板。

用於基板700之材料可與待電鍍之真實基板的材料相同或不同。無論所使用之材料，基板700的某些性質（例如諸如反射性的光學性質等等）可與待電鍍之真實基板相似。因此，用以處理真實基板的工具（參考圖10加以說明）亦可以相似於真實基板的方式處理基板700。也就是說，該工具可如同基板700係待電鍍之真實基板地處理基板700。

圖7A顯示將基板700放置於基板座103中，接著將基板下降到相似於的待電鍍之常規基板的電鍍位置。電鍍位置接近離子電阻性部件107的頂部表面（意即其正上方）。基板700放置於基板座103中並由參考圖10所描述之工具下降到電鍍位置。也就是說，基板700並非以手動處理，這消除了汙染及時間延遲的可能性。放置基板700，使得凸角702觸碰或接觸到離子電阻性部件107的頂部表面。將基板700放置在由擋板130所形成之區域139的其中之一的上方。凸角702可能或可能不位於該區域139的中心。

圖7B顯示當注入電解液時，電解液以由箭頭所示之方向流進及流出區域139。特別是，電解液經由在凸角702之第一側（例如，當電解液如所示地由左往右流動時的左側）的穿孔112流進區域139。電解液經由在凸角702之第二側（例如，在所示之例子中的右側）的穿孔112流出區域139。如由箭頭所示地經過穿孔112及區域139的電解液流迫使任何氣泡離開區域139。電解液流驅逐在與區域139關聯之離子電阻性部件107的一部份之內及/或下方可受捕獲的任何氣泡。此製程如下所述地對所有區域139重複以從整個離子電阻性部件107下方及/或之內消除所有氣泡。

圖8A及8B詳細顯示動態封件109。圖8A顯示動態封件109的一個視圖，為了清楚起見，不顯示離子電阻性部件107。圖8B顯示動態封件109和離子電阻性部件107、基板座103、與基板700（或102）的剖面圖。

圖8A顯示動態封件109設置在前側嵌件108與夾持環117之間。前側嵌件108作為具有寬側壁的支撐結構或環。前側嵌件108設置在動態封件109的底部。夾持環117設置在動態封件109的頂部。動態封件109可以諸如聚四氟乙烯（PTFE）的彈性或耐用材料製成，其可經受電解液的嚴峻化學性。

圖8B顯示在電鍍及移除氣泡期間，電解液流將動態封件109推向基板座103，這防止電解液洩漏。反過來說，由於動態封件109被推向基板座103，所以電解液的全流（以箭頭表示）如上述參考圖7B與7B以及以下圖9A-9D所述地，能夠用於移除氣泡。電解液的全流亦能夠在電鍍期間用於電鍍基板102。

圖9A-9E顯示基板700、凸角702的不同設置，以及可用於移除氣泡的不同方案。圖9A顯示沒有穿孔112且沒有氣泡的離子電阻性部件107的示意性上視圖，該等氣泡係被假定存在於離子電阻性部件107下方及在穿孔112中。只示意性地顯示擋板130以及由該等擋板所形成之區域139。舉例而言，只顯示七個擋板130以及八個區域139。上述參考圖7A及7B之移除氣泡的程序在顯示於圖9A中的所有區域139上執行，如下所述參考圖9B-9E。

圖9B顯示將氣泡從顯示於圖9A中的八個區域139移除的示例方案。該示例方案包含五個基板：700-1、700-2、700-3、700-4、以及700-5（統稱為基板700）。 每個基板700包含設置在不同位置的凸角702。選擇在每個基板700上凸角702的位置使得凸角702將不同個區域139對準。

使用每個基板700一預定時間（例如30秒）以將與如上所述參考圖7A及7B的區域139之一相關聯的氣泡移除。接著，該工具將基板700從去氣泡化的區域139上方之電鍍位置舉起，將基板700轉180度，並將基板700下降至電鍍位置，使得在基板700上的凸角702與一不同的區域139對準。將移除氣泡的程序重複另一預定時間，以將氣泡從該不同的區域139移除。接著，選擇一不同基板700，並對剩下的區域139重複該製程直到使用了所有的基板700且將所有的區域139去氣泡化。

舉例而言，在基板700-1上的凸角702與第二區域139對準（圖9A中顯示的區域#2），且基板700-1係用以將第二區域139去氣泡化。在基板700-2上的凸角702與第三及第七區域139對準（圖9A中顯示的區域#3, 7），且基板700-2係用以將第三及第七區域139去氣泡化。在基板700-3上的凸角702與第五區域139對準（圖9A中顯示的區域#5），且基板700-3係用以將第五區域139去氣泡化。在基板700-4上的凸角702與第四及第六區域139對準（圖9A中顯示的區域#4, 6），且基板700-4係用以將第四及第六區域139去氣泡化。在基板700-5上的凸角702與第三及第八區域139對準（圖9A中顯示的區域#3, 8），且基板700-5係用以將第三及第八區域139去氣泡化。

在某些例子中，該基板可再次轉回原本的區域，且可對原本的區域重複該移除氣泡的程序。在某些情況下，基板可在待去氣泡化的該兩區域上前後旋轉多次，並對該兩個區域重複去除氣泡的程序。在某些例子中，執行該程序的預定時間可在每個旋轉之後變化。一段時間後，該工具可學習並微調用於每個電鍍配方之這些預定時間的量。

可在基板上以各種方式建造凸角702。舉例而言，在一實施方式中，凸角702可建構在基板700中（意即與之整合）。也就是說，可將凸角702作為基板700的一整合部分與基板700一同製造。反之，在某些實施方式中，凸角702可能係安裝或附接在基板700上的墊片。凸角207的尺寸（寬度與高度）可取決於包含穿孔112的尺寸、區域139的寬度（意即擋板130之間的間距）等等的因素。

圖9C及9D顯示基板700及凸角702的各種設計及設置，其可用以將氣泡的移除優化。舉例而言，儘管凸角702在圖9B中顯示為一直線，在某些實施方式中，凸角702可能不是直線。反之，凸角702可能係如圖9D中所示之鋸齒狀的線。凸角702可能如圖9D中所示地係波浪狀的（例如蛇行線）或之字形的形狀。

儘管圖9B中顯示每個基板只有一凸角702，在某些實施方式中，如圖9D中所示，在單一基板700上可設置多於一個凸角702。再者，當單一基板700上設置多於一個凸角702時，如圖9D中所示，一個凸角702可能是直線而另一個凸角702可能不是直線。

若是每個基板使用多於一個凸角702，則可使用較少的基板以及較少的基板旋轉。在一示例中，可使用單一基板，其中在該基板上的凸角數量與待去氣泡化的區域139數量匹配。在這個例子中，不需要旋轉。

在某些實施方式中，當使用多個基板700，一或多個基板可包含呈直線的凸角702，而一或多個基板700可包含不是直線的凸角702。再者，一或多個基板700可包含單一凸角702，而一或多個基板700可在每個基板上包含多於一個凸角702。

圖9C顯示基板700及凸角702的額外設計變化。舉例而言，凸角702可能係不連續的。也就是說，凸角702可具有一或多個間隙。再者，在某些狀況下，在一基板上之凸角702中的一間隙可與在另一基板上之凸角702中的一間隙對準。在其他情況下， 在一基板上之凸角207中的一間隙可不與另一基板上之凸角702中的間隙對準。反之，在一基板700上之凸角702中的間隙可能係交錯的。

在某些情況下，該等間隙可在交替的基板700上對準、以及/或者該等間隙在交替的基板700上交錯。再者，當使用多個基板時，一或多個基板700可在凸角702中具有間隙，而一或多個基板700可在凸角702中不具有間隙。更甚者，關於間隙的教示可與先前所描述之基板700及凸角702的各種設計（例如非線性凸角、每個基板有多個凸角等等）結合。舉例而言，如圖9D中所示，當使用了每個基板上多個凸角，一基板上的一個凸角可包含間隙，而在相同基板上的另一凸角可不包含間隙。再者，如圖9D中所示，在該相同基板上之凸角的間隙可能是對準及/或交錯的。

在某些實施方式中，如圖9C中所示，凸角702可能係傾斜或斜向的。如圖9C中所示，可將間隙的教示添加到傾斜或斜向的凸角。更甚者，如圖9D中所示，關於傾斜或斜向凸角及間隙的教示可與前述之基板700及凸角702的各種設計（例如非線性凸角、每個基板有多個凸角等等）結合。

圖9E顯示離子電阻性部件107的一特徵。離子電阻性部件107包含用於電流控制的一凸出的突片900。舉例而言，該凸出的突片可鄰近於區域#8（參見圖9A）。因此，當使用基板700-1以將區域#2去氣泡化時，基板700-1不可旋轉180度去將該凸出的突片900附近的區域去氣泡化。為了將凸出的突片900附近的區域去氣泡化，在基板700-1上之凸角702需要具有一間隙（例如，參見圖9C），當基板700-1在將區域#2去氣泡化後旋轉並放置在凸出的突片900上方時，該間隙防止凸角702接觸該凸出的突片900。

圖10顯示電沉積儀器1000的一個示例的示意上視圖。電沉積儀器1000可包含一或多個電鍍模組（EPMs）1002、1004、以及1006。電沉積儀器1000亦可包含設置用於各種製程操作的一或多個模組1012、1014、以及1016。舉例而言，在某些實施例中，一或多個模組1012、1014、以及1016可能係旋轉沖洗乾燥（SRD）模組。在其他實施例中，一或多個模組1012、1014、以及1016可能係電填充後模組（PEMs）。模組1012、1014、以及1016中的每一者可設置以在將基板以電鍍模組1002、1004、以及1006的其中之一處理之後，執行諸如基板的斜邊清除、背面蝕刻、以及酸清洗的功能。

電沉積儀器1000包含一中心電沉積腔室1024。中心電沉積腔室1024係容納化學溶液的腔室，該化學溶液在電鍍模組1002、1004、以及1006中用作電鍍溶液。電沉積儀器1000亦包含可儲存並輸送用於電鍍溶液之添加物的用劑系統1026。化學稀釋模組1022可儲存並混合用作蝕刻劑的化學品。過濾及泵作用系統1028可過濾用於中心電沉積腔室1024的電鍍溶液並將過濾的電鍍溶液抽至電鍍模組1002、1004、以及1006。系統控制器1030提供各種介面及控制以操作電沉積儀器1000。系統控制器1030如下所述地控制電沉積儀器1000的操作。

用於監測由電沉積儀器1000的各種模組所執行之製程的信號可以從安裝在整個電沉積儀器1000的各種感測器（未示於圖中）由系統控制器1030的類比以及/或者數位輸入提供。用於控制該等製程的信號可在系統控制器1030的類比及數位輸出上輸出。感測器的非限制性示例包含質量流感測器、壓力感測器（例如壓力計）、溫度感測器（例如熱電偶）、光學位置感測器等等。

交遞工具1040可從諸如匣盒1042或匣盒1044的基板匣盒選擇基板（例如基板102或700）。匣盒1042或1044可能係前開式晶圓傳送盒（FOUPs）。FOUP 係一封閉體，該封閉體系設計以在控制環境中安全地持住基板，且允許為了處理或量測而將基板藉由工具移出，該工具裝有恰當的裝載埠以及機器人搬運系統。交遞工具1040可使用真空附接或某些其他附接機制以持住一基板。

交遞工具1040可與晶圓搬運站1032、匣盒1042或1044、傳輸站1050及1060、以及/或者對準儀1048介接。交遞工具1040可從傳輸站1050及1060接取基板（例如基板102或700）。傳輸站1050及1060可能係一狹縫或位置，交遞工具1040及1046可將基板在不經過對準儀1048的情況下自該狹縫或位置傳送或傳送至該狹縫或位置。在某些實施例中，為確保基板在交遞工具1046上適當地對準以精準地運送到電鍍模組，交遞工具1046可將基板以對準儀1048對準。交遞工具1046亦可將基板運送至電鍍模組1002、1004、或1006中的其中一者，或運送至設置以用於各種處理操作的其他模組1012、1014、及1016中的其中一者。

處理操作的例子可如下：（1）在電鍍模組1004中將銅或另一材料電沉積在一基板（例如基板102）上；（2）在模組1012中在SRD中將基板沖洗並乾燥；以及（3）在模組1014中執行斜邊清除。

此外，電沉積儀器1000可包含用於存放基板700的傳輸站1060，基板700係用以去氣泡化。在電鍍模組1002、1004、以及1006的其中一者中將一基板（例如基板102）電鍍之後，在電鍍下一基板之前，交遞工具1040、1046可從傳輸站1060選一基板（例如基板700）、將該基板放進電鍍模組、並如上述地執行去氣泡化。

圖11A-11C顯示使用電沉積儀器1000根據本揭露之教示執行的去氣泡化至少與手動去氣泡化一樣有效。此外，比起手動去氣泡化，使用電沉積儀器1000執行的去氣泡化耗費較少時間、防止電沉積儀器1000的汙染、並消除在手動去氣泡化期間發生的操作者對化學品的暴露。

圖12顯示在電鍍槽（例如電鍍槽101）中如上所述使用各種裝置（例如以具有各種凸角702的各種基板700）移除氣泡的方法1200。舉例而言，顯示於圖10中的控制器1030可執行方法1200。下方使用的用語控制件係指儲存於一記憶體並由在控制器1030中的處理器執行的編碼或指令。方法1200可在該電鍍槽中電鍍一基板（例如基板102）之後且在電鍍另一基板之前執行。方法1200亦可在對電鍍槽進行預防性維護時執行。

在1202中，在該電鍍槽中的一離子電阻性部件（107）與一薄膜（105）之間設置一或多個垂直板（例如擋板130）以形成複數個區域（139）。在1204中，控制件將設有沿該基板之一弦設置之一凸角（例如702）的一聚流基板（例如700）放在一第一區域上。在1206中，控制件使電解液流動一段時間以將該第一區域去氣泡化。在1208中，控制件將該第一基板旋轉180度以將該凸角放置在一第二區域上方。在1210中，控制件將電解液流動一段時間以將該第二區域去氣泡化。在1212中，控制件重複此製程，放置額外聚流基板而使設置在不同位置的凸角在不同區域上，直到將所有區域去氣泡化。

總結來說，將氣泡從該離子電阻性部件107下方以及從該離子電阻性部件107之穿孔112內移除的步驟目前需要手動維護，其中操作者對該離子電阻性部件107進行泵送或抽吸。因為手動方法仰賴操作者手動檢查離子電阻性部件107及上千個穿孔112的氣泡，所以此手動方法不穩健。反之，自動化預防性維護係所欲的以將維護人員的化學暴露最小化。

本揭露提供上述儀器及方法以移除氣泡，該儀器及方法兼具穩健（可重複性）及自動化（人員無需暴露於化學品）兩者。該儀器涉及一或多個聚流基板700，該等聚流基板700將電解液橫流的主流（每分鐘10-50 升）引導通過一聚流膜（FFM）隔室（區域139其中一者）。每個聚流板700包括一彈性物或塑膠封件，其用以將該離子電阻性部件107的頂部表面密封。每個聚流基板700有效地將電解液流轉向通過離子電阻性部件107（該封件的上游）。由於該FFM隔室（區域139）是受限的，電解液向上通過離子電阻性部件107（該封件的下游）回流，這驅逐了任何被捕獲的氣泡。

根據本揭露的去氣泡化方法涉及：（1）將聚流基板700載入電鍍座（基板座103）；（2）將基板座103與基板700一起移動到電鍍位置（例如達30秒）；（3）將基板700從該電鍍位置舉起、將基板700轉180度、接著將基板700移回電鍍位置（例如30秒）；（4）將步驟2-3重複1-5次；以及（5）將基板700沖洗並乾燥。

一個實施例包含使用五（5）個聚流基板700（如圖9B中所示），而其他實施例包含使用少於五（5）個聚流基板700（如參考圖9C及9D所示及所述）。使用較少的聚流基板700可加速去氣泡化製程。此外，當大量電鍍槽（比如說16個總槽）需要同時去氣泡化時，使用較少基板700將是有利的。

一個實施例包含使用附加在基板700的墊片。另一實施例包含使用塑膠凸角， 該塑膠凸角與平行於離子電阻性部件107頂部的平面接近（~0.1 mm）。

一實施例包含將基板700從一晶圓FOUP（圖10中所示之部件1042、1044）裝載，而其他實施例將基板700從電鍍工具中的一晶圓站（圖10中所示之部件1060）裝載。

一實施例包含使用一晶圓作為聚流基板700，而其他實施例包含使用一塑膠基板以及/或者一塗覆的金屬基板作為聚流基板700。

目前，通過離子電阻性部件107以及第二岐管111的電解液流不足以用於氣泡移除。因此，在第二岐管111或穿孔112中的任何氣泡變得被捕獲且需要操作者使用手動泵將電鍍槽去氣泡化。若是這些氣泡沒有被移除，可能發生不均勻電沉積，這可嚴重影響良率。

手動去氣泡化的其中一個問題係手動去氣泡化需要操作者視覺上觀察並移除氣泡。離子電阻性部件107難以觀察，特別是當小氣泡陷於穿孔112中時。因此，手動去氣泡化程序的效果在操作者之間顯著地不同。在電鍍槽可被視為可用於生產用途之前，通常需要將一基板處理並量測作為測試（以確認氣泡被驅逐）。這樣的測試耗費時間及資源。

手動去氣泡化的另一問題係手動去氣泡化需要操作者對電鍍槽進行手動維護。操作者需要遵循安全程序，其包含穿戴合適的個人護具（PPE）。期望消除操作者對化學品的暴露。本揭露的儀器及方法將去氣泡化及維護程序自動化，這消除了操作者對化學品的暴露。

目前，在電鍍操作期間，聚流膜（FFM）105導致局部電解液流以大約每分鐘1到10升滲透通過離子電阻性部件107。這協助澆灌該薄膜並沖刷每個FFM隔室（區域139）。儘管該每分鐘1到10升的總流滲透對薄膜澆灌的目的而言足夠（意即防止CuSO ₄在該薄膜上方沉澱），此流的量並不足以移除陷於FFM隔室（區域139）中以及/或者在離子電阻性部件107之穿孔112中的任何氣泡。

本揭露使用包含一彈性物以及/或者一凸出塑膠片（凸角702）的一基板或夾具（基板700），該彈性物以及/或者凸出塑膠片將離子電阻性部件107頂部充分地密封並將電解液橫流的主流（每分鐘10-50升）引導通過該FFM隔室（區域139）。這創造了相對高、局部的流通過每個FFM隔室（區域139），這幫助驅逐任何被捕獲的氣泡。

一實施例包含使用五（5）個聚流基板700執行去氣泡化。每個基板700包含附接在特定位置的墊片702（參見圖9B）。將聚流基板700載入FOUP（圖10中所示之部件1042、1044）。機器人（圖10的部件1040及1046）將基板700傳送進電鍍模組（用以去氣泡化）且接著傳送進旋轉沖洗乾燥模組以將基板700沖洗並乾燥。一旦聚流基板700放置在電鍍杯（基板座103）中，該電鍍杯關閉並移動到電鍍位置（靠近離子電阻性部件107頂部）。基板700在不旋轉狀態下停留在電鍍位置，並例如每30秒轉180度，使得舉例而言，將每個擋板區域139去氣泡化60秒。該180度的旋轉確保針對每個聚流基板700，將兩個（2）FFM區域139去氣泡化。此序列對每個聚流基板700重複直到將整個離子電阻性部件107去氣泡化。

根據本揭露之上面自動去氣泡化程序的結果至少與手動去氣泡化的結果相符（參見圖11A-11C）。操作者不再需要執行手動維護以移除被捕獲的氣泡。本揭露的自動去氣泡化方法比手動方法更穩健，並增進該工具的運行時間及可用性。

前述本質僅是用以說明性描述，而非意欲限制此處揭露內容、其應用、或用途。本揭露之廣泛教示可以多種形式實行。因此，儘管本揭露包含特定例子，然而由於經由研讀附圖、說明書以及以下專利申請範圍，其他調整將變得顯而易見，因此本揭露之真實範疇不應僅限於此。應知悉在不改變本揭露的原理之下，一個方法中的一或多個步驟可以不同順序（或同時）執行。再者，儘管上述每個實施例具有特定特徵，可將相對於本揭露之任一實施例描述的一或多個這些特徵的任一者在其他實施例中任一者的特徵中實施、以及/或者將其與其他實施例中任一者的特徵結合實施，就算此結合並未被明確描述。換言之，所述之實施例並不互斥，且將一或多個實施例彼此置換仍在本揭露之範疇內。

使用各種用語描述之部件之間（例如，在模組、電路元件、半導體層等等之間）空間及功能關係，包含「連接」、「契合」、「耦合」、「毗連」、「相鄰」、「在頂部」、「上方」、「下方」、以及「設置」。除非明確的描述為「直接」，當在上述揭露中描述第一與第二部件之間的關係時，該關係可以是在該第一與第二部件之間沒有其他中介部件存在的直接關係，也可以是在該第一與第二部件之間（空間上或功能上）存在一或多個中介部件的間接關係。在此處所使用之用語至少為A、B及C其中之一應被解釋為使用非排他性的「或者」表示邏輯（A或B或C），並且不應解釋為「至少A其中之一、至少B其中之一以及至少C其中之一」。

在某些實施方式中，控制器是系統的一部分，其可能是上述例子中的一的部分。這樣的系統可包括半導體製程設備，包含製程工具、腔室、製程平台、以及/或者特定製程元件（晶圓底座、氣流系統等等）。這些系統可能整合電子產品以控制半導體晶圓或基板製程前、中、後的作業。該電子產品可稱為「控制器」，可控制各種系統的元件或子部件。該控制器可能被設計用以控制任何本揭露的製程，包含製程氣體輸送、溫度設定（例如加熱以及/或者冷卻）、壓力設定、真空設定、功率設定、射頻（RF）產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流量設定、流體輸送設定、位置與操作設定、晶圓輸送進出工具與其他輸送工具以及/或者連接到特定系統的負載鎖，端看製程設備以及/或者系統的類型。

廣泛地說，控制器可被定義為具有各種積體電路、邏輯、記憶體、以及/或者軟體，其可接受指令、發送指令、控制操作、啟用清潔操作、啟用端點量測等等的電子產品。該積體電路可能包含韌體形式儲存程式指令的晶片、數位訊號處理器（DSPs）、定義為特殊用途積體電路（ASICs）的晶片、以及/或者一或多個執行程式指令（例如軟體）的微處理器或微控制器。程式指令可能以各種單獨設定（或程式文件）的形式傳達指令至控制器，定義在半導體晶圓或系統上執行的特定製程之操作參數。在一些實施例中，該操作參數可能是在由製程工程師定義於製造晶圓的一或多層結構、金屬層、氧化層、矽晶層、二氧化矽層、表面、電路、以及/或者晶粒的過程中，用以完成一或多個製程步驟的程式庫的一部分。

在某些實施方式中，該控制器可能為一與系統整合、與系統耦合要不然就是與系統聯網或者結合以上方式的電腦的一部分或是與之耦合。舉例而言，該控制器可能在「雲端」或是工廠主機電腦的一部分或全部，可允許遠端存取晶圓製程。該電腦可能可以遠端連接至系統以監控現行製造作業進程、查看過去製造作業之歷史紀錄、查看多個製造作業的趨勢與性能矩陣、修改現行製程參數、設定製程步驟以接續現行製程，或是開始新製程。在某些例子中，遠端電腦（例如伺服器）可透過可能為區域網路或網際網路的聯網提供製程程式庫至系統。該遠端電腦可能包含可以進入或設計參數以及/或者設定的使用者介面，這些設定會從遠端電腦連接至系統。在某些例子中，控制器收到資料形式的指令，該資料指定在一或多個操作過程中每個製程步驟的執行參數。應知悉，參數可以特定針對執行製程的類型以及控制器設置介面或控制的工具類型。因此如上所述，控制器可能是分散的，一如經由組合一或多個個別控制器透過聯網合作並朝一個共同目的工作，正如此處描述的製程與控制。一個用於此目的的分散式控制器例子可以是在一個腔室上一或多個積體電路連接一或多個位於遠端的積體電路（例如在平台水平或是遠端電腦的一部分）兩者結合以控制該腔室的製程。

不受限地，示例系統可能包含電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉沖洗腔室或模組、金屬電鍍腔室或模組、清洗腔室或模組、斜邊蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積（PVD）腔室或模組、化學氣相沉積（CVD）腔室或模組、原子層沉積（ALD）腔室或模組、原子層蝕刻（ALE）腔室或模組、離子佈植腔室或模組、徑跡腔室或模組，以及任何其他可能相關聯或用於生產或製造半導體晶圓的半導體製程系統。

如上所述，控制器可聯絡一或多個其他工具電路或模組、其他工具元件、群組工具、其他工具介面、毗連工具、相鄰工具、遍布工廠的工具、主電腦、其他控制器，或將晶圓容器傳送出或傳送至半導體製造工廠中工具位置以及/或者裝載端口的材料輸送工具，視工具執行的製程步驟而定。

101:電鍍槽 102:基板 103:基板座 104:陽極 105:薄膜 106:薄膜框 107:離子電阻性部件 108:前側嵌件 109:動態封件 110:橫流岐管 111:第二岐管 112:穿孔 113:側入口 114:側出口 116:堰牆 117:夾持環 128:注射岐管 130:擋板 135:後側嵌件 139:區域 500:氣泡 700:基板 700-1:基板 700-2:基板 700-3:基板 700-4:基板 700-5:基板 702:凸角 900:凸出的突片 1000:電沉積儀器 1002:電鍍模組 1004:電鍍模組 1006:電鍍模組 1012:模組 1014:模組 1016:模組 1022:化學稀釋模組 1024:中心電沉積腔室 1026:用劑系統 1028:過濾及泵作用系統 1030:控制器 1032:晶圓搬運站 1040:交遞工具 1042:匣盒 1044:匣盒 1046:交遞工具 1048:對準儀 1050:傳輸站 1060:傳輸站

從詳細描述與隨附圖式將變得更了解本揭露，其中：

圖1A-1C顯示電鍍槽的簡化剖面圖；

圖2A顯示包含複數個擋板之電鍍槽的簡化剖面圖；

圖2B顯示擋板的示例；

圖2C及2D顯示後側嵌件與擋板的不同視圖；

圖2E顯示電鍍槽的薄膜框與擋板的上視圖並顯示由擋板所形成之複數個區域（隔室）；

圖3 顯示該電鍍槽的另一剖面圖；

圖4顯示通過由擋板所形成之區域的電解液流的模型；

圖5顯示在電鍍槽的離子電阻性部件下形成的氣泡；

圖6顯示氣泡對離子電阻性部件的電阻及流阻的影響；

圖7A及7B顯示具有凸角之基板的示例，該凸角係用以移除在電鍍槽的離子電阻性部件下形成的氣泡；

圖8A及8B顯示用以防止電解槽中之電解液流洩漏並改善電解槽中之電解液流的動態封件的不同視圖；

圖9A-9E顯示基板與凸角的不同設置，該凸角可用以移除在電鍍槽中的氣泡；

圖10顯示電沉積儀器之示例的上視示意圖；

圖11A-11C顯示用以移除電鍍槽中之氣泡的手動及自動處理的效能；以及

圖12顯示一種用於移除電鍍槽中之氣泡的方法的流程圖。

在該等圖式中，參考標號可重複使用以表明相似以及/或者相同部件。

112:穿孔

130:擋板

139:區域

700:基板

702:凸角

Claims (39)

1. 一種電鍍設備，包含： 一電極，沿著一腔室的底部而設置； 一離子電阻性部件，具有複數穿孔沿著該腔室的頂部而設置； 一薄膜，設置在該電極與該離子電阻性部件之間； 一或更多板，在該薄膜與該離子電阻性部件之間形成複數區域； 一基板座，設置在該離子電阻性部件上方； 一封件，設置在該離子電阻性部件的周邊與該基板座之間；及 一岐管，形成在該基板座的底部與該離子電阻性部件的一頂部表面之間，以在電鍍期間使一電解液橫向流動，該電解液的部分經由該離子電阻性部件的該等穿孔而從該岐管下降至該複數區域中以及從該複數區域上升至該岐管中。
2. 如請求項1之電鍍設備，更包含一基板，沿著該基板座的該底部而設置，該基板包含沿著該基板的一弦而延伸的一凸角，該凸角在該複數區域的一第一區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，且該凸角沿著形成該第一區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。
3. 如請求項2之電鍍設備，其中該電解液在該凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降至該第一區域中，且在該凸角的一第二側經由該等穿孔從該第一區域上升至該岐管中，迫使氣泡從與該第一區域關聯之該離子電阻性部件的一部分離開。
4. 如請求項2之電鍍設備，其中該凸角被整合到該基板。
5. 如請求項2之電鍍設備，其中該凸角係一墊片。
6. 如請求項2之電鍍設備，其中該凸角係設置在該第一區域的中心。
7. 如請求項2之電鍍設備，其中該凸角係沿著該基板的該弦而線性延伸。
8. 如請求項2之電鍍設備，其中該凸角係沿著該基板的該弦而非線性延伸。
9. 如請求項2之電鍍設備，其中該凸角包含沿著該凸角之長度的一或更多間隙。
10. 如請求項2之電鍍設備，其中該基板包含沿著該基板的一第二弦的一第二凸角，該第二凸角在該複數區域的一第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，及其中該第二凸角沿著形成該第二區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。
11. 如請求項10之電鍍設備，其中該電解液在該第二凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降至該第二區域中，且在該第二凸角的一第二側經由該等穿孔從該第二區域上升至該岐管中，迫使氣泡從與該第二區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。
12. 如請求項10之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角彼此平行。
13. 如請求項10之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角不與彼此平行。
14. 如請求項10之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角的其中至少一者包含沿著各自長度的一或更多間隙。
15. 如請求項14之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角的該等間隙彼此對準。
16. 如請求項14之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角的該等間隙不與彼此對準。
17. 如請求項2之電鍍設備，其中由於在該岐管中的該電解液流而使該封件被推向該基板座，並允許在該岐管中的該電解液迫使氣泡從該離子電阻性部件之該等穿孔的下方及其中離開。
18. 如請求項1之電鍍設備，其中該薄膜將經過該等穿孔的該電解液流聚流。
19. 如請求項1之電鍍設備，其中該離子電阻性部件在電鍍期間作為均勻流源加以運作。
20. 如請求項2之電鍍設備，其中至少複數穿孔具有相同尺寸及密度，且相對於該基板沿著置放的一平面係垂直的。
21. 如請求項2之電鍍設備，其中至少複數穿孔具有不同尺寸及密度，且相對於該基板沿著置放的一平面係傾斜的。
22. 如請求項2之電鍍設備，更包含一控制器，該控制器係設置以： 使該凸角在該第一區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第一預定時間； 在該第一預定時間之後將該基板旋轉，並將該凸角沿著形成該複數區域之一第二區域之該等板的其中一者加以放置而在該第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸；及 使該凸角在該第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第二預定時間， 其中，該電解液在該凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降至該第二區域中，且在該凸角的一第二側經由該等穿孔從該第二區域上升至該岐管中，迫使氣泡從與該第二區域關聯之該離子電阻性部件的一部分離開。
23. 如請求項2之電鍍設備，更包含一控制器，該控制器係設置以： 將一第二基板放入該基板座中，該第二基板具有沿著該第二基板的一弦而延伸的一第二凸角，該第二凸角在該複數區域的一第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，及其中該第二凸角沿著形成該第二區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置， 其中該電解液在該第二凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降至該第二區域中，且在該第二凸角的一第二側經由該等穿孔從該第二區域上升至該岐管中，迫使氣泡從與該第二區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。
24. 如請求項23之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角係各自被整合到該基板及該第二基板。
25. 如請求項23之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角每一者係一墊片。
26. 如請求項23之電鍍設備，其中該控制器係設置以： 使該第二凸角在該第二區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第一預定時間； 在該第一預定時間之後將該第二基板旋轉，並將該第二凸角沿著形成該複數區域之一第三區域的該等板的其中一者加以放置而在該第三區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸；及 使該第二凸角在該第三區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面維持接觸一段第二預定時間， 其中，該電解液在該第二凸角的該第一側經過該等穿孔從該岐管下降至該第三區域中，且在該第二凸角的該第二側經由該等穿孔從該第三區域上升至該岐管中，迫使氣泡從與該第三區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。
27. 如請求項23之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角的其中至少一者係設置在各自該第一區域及該第二區域的中心。
28. 如請求項23之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角的其中至少一者係沿著各自該基板及該第二基板的該弦而線性延伸。
29. 如請求項23之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角的其中至少一者係沿著各自該基板及該第二基板的該弦而非線性延伸。
30. 如請求項23之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角的其中至少一者包含沿著各自長度的一或更多間隙。
31. 如請求項30之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角的該等間隙彼此對準。
32. 如請求項30之電鍍設備，其中該凸角及該第二凸角的該等間隙不與彼此對準。
33. 如請求項23之電鍍設備，其中該第二基板包含沿著該第二基板之一第二弦的一第三凸角，該第三凸角在該複數區域的一第三區域上方與該離子電阻性部件的該頂部表面接觸，及其中該第三凸角沿著形成該第三區域的該等板的其中一者橫跨該離子電阻性部件的該頂部表面加以設置。
34. 如請求項33之電鍍設備，其中該電解液在該第三凸角的一第一側經過該等穿孔從該岐管下降至該第三區域中，且在該第三凸角的一第二側經由該等穿孔從該第三區域上升至該岐管中，迫使氣泡從與該第三區域關聯之該離子電阻性部件的一部份離開。
35. 如請求項33之電鍍設備，其中該凸角、該第二凸角及該第三凸角的其中至少二者彼此平行。
36. 如請求項33之電鍍設備，其中該凸角、該第二凸角及該第三凸角的其中至少二者不與彼此平行。
37. 如請求項33之電鍍設備，其中該凸角、該第二凸角及該第三凸角的其中至少一者包含沿著各自長度的一或更多間隙。
38. 如請求項37之電鍍設備，其中該凸角、該第二凸角及該第三凸角的其中至少二者的該等間隙彼此對準。
39. 如請求項37之電鍍設備，其中該凸角、該第二凸角及該第三凸角的其中至少二者的該等間隙不與彼此對準。

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