电镀设备及方法

摘要

用来直接在顶部具有障层的基材上电镀导电膜的设备包含放置在管(109)中的阳极杆(1)，以及分别放置在圆柱形壁(107)与(105)，(103)与(101)之间的阳极环(2)及(3)。阳极(1)，(2)，及(3)分别由电源(13)，(12)，及(11)供电。电解质(34)由泵(33)泵唧以经过过滤器(32)而到达液体质量流动控制器(LMFC)(21)，(22)，及(23)的入口。然后LMFC(21)，(22)，及(23)将电解质以设定的流量分别送至含有阳极(3)，(2)，及(1)的子电镀槽。在流经晶圆(31)与圆柱形壁(101)，(103)，(105)，(107)，及(109)的顶部之间的问隙之后，电解质分别经由圆柱形壁(100)与(101)，(103)与(105)，及(107)与(109)之间的空间流回至槽(36)。压力漏泄阀(38)被放置在泵(33)的出口与电解质槽(36)之间，以在LMFC(21)，(22)，(23)关闭时使电解质漏泄回至槽(36)，由晶圆夹头(29)夹持的晶圆(31)连接于电源(11)，(12)，及(13)。驱动机构(30)被用来绕Z轴旋转晶圆(31)，并且于所示的X，Y，及Z方向摆动晶圆。过滤器(32)过滤大于0.1或0.2μm(微米)的粒子，以获得低粒子附加电镀制程。

主权项

1.一种在基材的表面上电镀膜至想要的厚度的方法,其中该基材为一半导体晶圆,该方法包含:设置多个堆叠的电镀模组以及一基材传递机构;以该基材传递机构从一基材夹持具拾取一基材;以该基材传递机构将该基材载入该堆叠的电镀模组中的第一电镀模组;于在该堆叠的电镀模组中的该第一电镀模组内的该基材上电镀膜;以该基材传递机构使该基材回至该基材夹持具。2.如申请专利范围第1项所述的方法,另外包含以下步骤:在电镀该膜于该基材上之后,藉着旋转该基材及将乾燥气体引至该基材上的至少之一来乾燥该基材。3.如申请专利范围第1项所述的方法,其中该多个电镀模组中的至少第二电镀模组为清洁模组,并且该方法另外包含以下步骤:在电镀之后,以该基材传递机构从该堆叠的电镀模组中的该第一电镀模组拾取该基材;将该基材放入该堆叠的电镀模组中的该第二电镀模组内以加以清洁;清洁在该堆叠的电镀模组中的该第二电镀模组内的该基材;及乾燥在该堆叠的电镀模组中的该第二电镀模组内的该基材。4.一种用来实施如申请专利范围第1项之方法的自动设备,其中该基材为一半导体晶圆,该设备包含:以堆叠关系设置的至少二电镀槽;至少一基材夹持具;基材传递机构;框架,支撑该电镀槽,该基材夹持具,以及该基材传递机构;及控制系统,连接于该基材传递机构,该基材夹持具,以及该电镀槽,以在多个该基材上连续实施均匀的膜淀积。5.如申请专利范围第4项所述的自动设备,另外包含:与该至少二电镀槽以堆叠关系设置的至少二清洁模组。6.如申请专利范围第4项所述的自动设备,其中该基材传递机构包含可于X,Y,及Z轴方向移动的伸缩构件。7.如申请专利范围第4项所述的自动设备,其中该基材传递机构安装在该框架的底部部份上。8.如申请专利范围第4项所述的自动设备,其中该基材传递机构安装在该框架的顶部部份上。9.如申请专利范围第4项所述的自动设备,另外包含以堆叠关系设置的至少一第二组电镀槽,以及与该第二组电镀槽以堆叠关系设置的至少二额外的清洁模组。图式简单说明:图1A为有助于了解本发明的习知技术电镀设备的一部份。图1B为图1中所示的基材的平面图。图2为根据本发明的在电镀期间的基材的相应平面图。图3A为根据本发明的电镀设备的一部份的平面图。图3B为根据本发明的电镀设备沿图3A中的线3B-3B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图4A为根据本发明的准备好被电镀的基材的平面图。图4B为图4A中的基材沿线4A-4A所取的剖面图。图5为有助于了解本发明的图3A及3B的实施例的操作的一组波形图。图6A及6B为有助于进一步了解本发明的电镀基材的部份剖面图。图7及8为有助于进一步了解本发明的图3A及3B的实施例的操作的另外的波形图组。图9A至9D为根据本发明的电镀设备的另一实施例的部份的平面图。图10为在根据本发明的设备的操作中所获得的波形图。图11为根据本发明的制程的流程图。图12为根据本发明的制程的另一实施例的一组波形图。图13A为根据本发明的电镀设备的第二实施例的一部份的平面图。图13B为根据本发明的电镀设备的第二实施例沿图13A中的线13B-13B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图14A为根据本发明的电镀设备的第三实施例的一部份的平面图。图14B为根据本发明的电镀设备的第三实施例沿图14A中的线14B-14B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图15A为根据本发明的电镀设备的第四实施例的一部份的平面图。图15B为根据本发明的电镀设备的第四实施例沿图15A中的线15B-15B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图16A为根据本发明的电镀设备的第五实施例的一部份的平面图。图16B为根据本发明的电镀设备的第五实施例沿图16A中的线16B-16B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图17为根据本发明的电镀设备的第五实施例的一部份的剖面图。图18A为根据本发明的电镀设备的第六实施例的一部份的平面图。图18B为根据本发明的电镀设备的第六实施例沿图18A中的线18B-18B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图19A为根据本发明的电镀设备的第七实施例的一部份的平面图。图19B为根据本发明的电镀设备的第七实施例沿图19A中的线19B-19B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图20A及20B为根据本发明的电镀设备的第八实施例的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图21A及21B为根据本发明的电镀设备的第九实施例的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图22A为根据本发明的电镀设备的第十实施例的一部份的平面图。图22B为根据本发明的电镀设备的第十实施例沿图22A中的线22B-22B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图23A及23B为根据本发明的电镀设备的第十一及第十二实施例的一部份的平面图。图24A为根据本发明的电镀设备的第十三实施例的一部份的平面图。图24B为根据本发明的电镀设备的第十三实施例沿图24A中的线24B-24B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图25A至25C为根据本发明的电镀设备的第十四第十五,及第十六实施例的一部份的平面图。图26A为根据本发明的电镀设备的第十七实施例的一部份的平面图。图26B为根据本发明的电镀设备的第十七实施例沿图26A中的线26B-26B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图27及28为根据本发明的电镀设备的第十八及第十九实施例的一部份的平面图。图29A至29C为根据本发明的电镀设备的第二十第二十一,及第二十二实施例的一部份的平面图。图30A为根据本发明的电镀设备的第二十三实施例的一部份的平面图。图30B为根据本发明的电镀设备的第二十三实施例沿图30A中的线30B-30B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图31A为根据本发明的电镀设备的第二十四实施例的一部份的平面图。图31B为根据本发明的电镀设备的第二十四实施例沿图31A中的线31B-31B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图32A为根据本发明的电镀设备的第二十五实施例的一部份的平面图。图32B为根据本发明的电镀设备的第二十五实施例沿图32A中的线32B-32B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图33A为根据本发明的电镀设备的第二十六实施例的一部份的平面图。图33B为根据本发明的电镀设备的第二十六实施例沿图33A中的线33B-33B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图34A至34D为根据本发明的电镀设备的第二十七到第三十实施例的一部份的剖面图。图35显示在以根据本发明的制程来电镀的期间的基材。图36A至36D为根据本发明的电镀设备的第三十一到第三十四实施例的平面图。图37A及37B为根据本发明的电镀设备的第三十五及第三十六实施例的一部份的剖面图。图38A为根据本发明的电镀设备的第三十七实施例的一部份的平面图。图38B为根据本发明的电镀设备的第三十七实施例沿图38A中的线38B-38B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图39为有助于了解图38A及38B中的电镀设备的操作的一组波形图。图40A为根据本发明的电镀设备的第三十八实施例的一部份的平面图。图40B为根据本发明的电镀设备的第三十八实施例沿图40A中的线40B-40B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图41A为根据本发明的电镀设备的第三十九实施例的一部份的平面图。图41B为根据本发明的电镀设备的第三十九实施例沿图41A中的线41B-41B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图42A为根据本发明的电镀设备的第四十实施例的一部份的平面图。图42B为根据本发明的电镀设备的第四十实施例沿图42A中的线42B-42B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图43及44为有助于了解图42A及42B的实施例的操作的波形图组。图45A为根据本发明的电镀设备的第四十一实施例的一部份的平面图。图45B为根据本发明的电镀设备的第四十一实施例沿图45A中的线45B-45B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图46A为根据本发明的电镀设备的第四十二实施例的一部份的平面图。图46B为根据本发明的电镀设备的第四十二实施例沿图46A中的线46B-46B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图47A为根据本发明的电镀设备的第四十三实施例的一部份的平面图。图47B为根据本发明的电镀设备的第四十三实施例沿图47A中的线47B-47B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图48A为根据本发明的电镀设备的第四十四实施例的一部份的平面图。图48B为根据本发明的电镀设备的第四十四实施例沿图48A中的线48B-48B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图49A为根据本发明的电镀设备的第四十五实施例的一部份的平面图。图49B为根据本发明的电镀设备的第四十五实施例沿图49A中的线49B-49B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图50为根据本发明的电镀设备的第四十六实施例的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图51为根据本发明的电镀设备的第四十七实施例的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图52A至52C为根据本发明的电镀系统的第一实施例的顶视图,剖面图,及侧视图。图53为用来控制图52的电镀系统的软体的一部份的操作流程图。图54A至54C为根据本发明的电镀系统的第二实施例的顶视图,剖面图,及侧视图。图55及56为根据本发明的电镀系统的第三及第四实施例的顶视图。图57A至57C为根据本发明的电镀系统的顶视图剖面图,及侧视图。图58A为根据本发明的电镀设备的第四十八实施例的一部份的平面图。图58B为根据本发明的电镀设备的第四十八实施例沿图58A中的线58B-58B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图59为显示在电镀期间图58A及58B的实施例的使用中的电源开/关顺序的一组波形图。图60A为根据本发明的电镀设备的第四十九实施例的一部份的平面图。图60B为根据本发明的电镀设备的第四十九实施例沿图60A中的线60B-60B所取的部份剖面且部份为方块图形式的视图。图61为根据本发明的电镀设备的第五十实施例的部份剖面视图。图62至71为根据本发明的电镀设备的第五十一到六十实施例的视图。