发明名称 电化沈积制程期间使基材边缘密闭之方法及设备
摘要 电化沉积制程期间使基材边缘密封之方法及设备一种用来密封一基材边缘以防止基材边缘上的沉积之电化沉积方法及设备被提供。在一实施例中,该设备包括一接触环,一或多个电接触垫被设置在该接触环上及一止推板可相对于接触环作轴向运动。一第一密封件被设置在接触垫的朝内处并与接触环密封在一起。一第二密封件其被耦合至该止推板。第一及第二密封件被设计成当接触环与止推板朝向彼此移动时可将基材夹在它们中间。在另一实施例中,一第三密封件提供一密封于该止推板与该接触环之间,且与第一及第二密封件一起界定一密闭该基材边缘的排除区。一或多个电子接触垫藉由被设置在该排除区内而被保护得以避免与电解液接触。
申请公布号 TW541597 申请公布日期 2003.07.11
申请号 TW091115619 申请日期 2002.07.12
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 阿诺德寇隆迪孔
分类号 H01L21/205 主分类号 H01L21/205
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种用来电化沉积一基材的设备,其至少包含:一环状接触环;一或多个被设置在接触环上的电子接触垫;一第一密封件,其被设置在接触垫的朝内处并提供一与接触环密封;一止推板可相对于接触环作轴向运动;及一第二密封件,其被耦合至该止推板面向该接触环的一侧上。2.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该第一密封件更包含:一基座,其被设置在一沟槽内,该沟槽至少部分形成于该接触环内;及一唇,其从该基座延伸出并具有至少一密封表面。3.如申请专利范围第2项所述之设备,其中该唇更包含:一第一密封表面,其被设计成与基材形成密封;及一第二密封表面,其被设计来与接触环形成密封。4.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该接触环更包含:一第一表面;一肩部,其耦合至该第一表面;一基材支撑表面,其从该肩部朝内延伸并将该电子接触垫支撑于其上,该基材支撑表面及肩部界定一基材承接口袋;及一内环表面,其被设置在该基材支撑表面径向朝内处,该内环表面与第一密封件成密封联通。5.如申请专利范围第1项所述之设备,其更包含一第三密封件被设置在该止推板与该接触环之间并选择性地密封该止推板与该接触环之间。6.如申请专利范围第5项所述之设备,其中第一,第二及第三密封件中的至少一者是由一弹性体所制成。7.如申请专利范围第5项所述之设备,其中该第二密封件从该上推板的底部进一步延伸出。8.如申请专利范围第5项所述之设备,其中该止推板更包含:一第一沟槽,其被设置在该止推板的底部,该第一密封件被设置在该第一沟槽内;及一第二沟槽,其被设置在该第一沟槽的外部,该第三密封件被设置在该第二沟槽内。9.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该止推板及第一密封件界定一空间其被抽真空用以将基材夹到止推板上。10.如申请专利范围第1项所述之设备,其中该第一及第二密封件被设计成当接触环及止推板被朝向彼此移动时可将基材夹在它们之间。11.一种电化沉积一基材的设备,其至少包含:一环状接触环;一或多个被设置在接触环上的电子接触垫;一第一密封件被设置在接触垫的朝内处并与接触环成密封联通;一止推板可相对于接触环作轴向运动;一第二密封件,其耦合至该止推板;一第三密封件,其被耦合至该止推板且在第二密封件的径向外部,当接触环与止推板朝向彼此移动时,该第三密封件与该止推板与该接触环相接触。12.如申请专利范围第11项所述之设备,其中该接触环更包含:一第一表面;一肩部,其耦合至该第一表面;一基材支撑表面,其从该肩部朝内延伸并将该电子接触垫支撑于其上,该基材支撑表面及肩部界定一基材承接口袋;及一内环表面,其被设置在该基材支撑表面径向朝内处。13.如申请专利范围第11项所述之设备,其中该第一及第二密封件被设计成当接触环及止推板被朝向彼此移动时可将基材夹在它们之间。14.如申请专利范围第11项所述之设备,其中该接触环更包含:一导电材质其被一绝缘覆层所覆盖,电子接触垫是被形成在绝缘覆层被去除掉而露出一部分的导电材之的地方。15.如申请专利范围第11项所述之设备,其中该接触环更包含:一绝缘本体,其上设置有该电子接触垫;及多个导电连接器,其至少部分地嵌埋在该绝缘本体内并耦合至该电子接触垫。16.一种用来电化沉积一基材的设备,其至少包含:一环状接触环,其具有一导电本体其上覆有一绝缘涂层;一第一机构,用来将该接触环密封至基材有特征结构的一侧上;一止推板,其被设计成可相对于接触环作轴向运动;一第二机构,用来将该止推板密封至该基材的背侧上,其中该第一及第二机构大体上界定一将该基材的一边缘密闭起来的排除区的一内边界;及一或多个电子接触垫,其藉由去除掉该接触环的绝缘涂层的一部分而被形成于该排除区内。17.如申请专利范围第16项所述之设备,其中该第一机构为一垫圈,一O形环,唇形密封件,杯形密封件,叶形环或流体密封件。18.如申请专利范围第16项所述之设备,其中该第二机构为一垫圈,一O形环,唇形密封件,杯形密封件,叶形环或流体密封件。19.如申请专利范围第16项所述之设备,其更包含一第三机构用来将该止推板密封至该接触板,该第三机构界定该排除区的一外边界。20.如申请专利范围第19项所述之设备,其中该第三机构为一垫圈,一O形环,唇形密封件,杯形密封件,叶形环或流体密封件。21.一种用来电化沉积一基材的设备,其至少包含:一容器本体;一阳极,其被设置在该容器本体内;及一头组件,该头组件包含:一环状接触环,其具有一导电本体其上覆有一绝缘涂层;一第一密封件,其提供一密封于该接触环与该基材的一特征结构侧之间;一止推板,其被设计成可相对于一环状接触环作轴向运动;一第二密封件,其提供一密封于该止推板与该基材的背侧之间;一第三密封件,其提供一密封于止推板与该接触环之间;一或多个被设计来偏动该基材的电接触垫,其被设置在该排除区内;及一电解液入口,其被设置在可供应电解液至该基材的一区域的位置处,该基材区域位在该第一密封件的径向内部。22.一种用来电化沉积一基材的设备,其至少包含:一绝缘涂层;及一环状导电本体,其至少部分地被该绝缘涂层所覆盖,该导电本体包含:一上表面,其具有一凸缘,一基材停放表面及一肩部其及至少一外露的导电垫片其被设置在该基材停放表面上。23.如申请专利范围第22项所述之设备,其中该导电本体更包含:一圆柱形壁,其被设置在该肩部与该基材停放表面之间,该圆柱形壁及基材停放表面界定一基材承接表面。24.如申请专利范围第22项所述之设备,其更包含:一密封件,其被设置在靠近该导电本体的一内径处。25.如申请专利范围第24项所述之设备,其中该密封件在自由状态下系延伸于该基材停放表面之上。26.如申请专利范围第22项所述之设备,其中该至少一外露的导电垫包含一单一环。27.如申请专利范围第22项所述之设备,其中该至少一外露的导电垫包含多个垫片。28.一种用于电化沉积中的密封件,其至少包含:一环状基座;及一唇部,从该基座延伸出,该唇部具有一第一密封表面设置在该基座的径向内部。29.一种电镀一基材的方法,其至少包含以下的步骤:将该基材放置在一接触板上;产生一第一流体密封于该基材的特征结构侧与该接触环之间;产生一第二流体密封于一止推板与该接触环之间在基材径向内部;及将基材之被设置在第二密封的径向内部的表面曝露至一电解液中。30.如申请专利范围第29项所述之方法,其中该夹持的步骤更包含:产生一第三流体密封于该基材与该止推板之间用以界定一空间;及至少部分抽空该空间。31.如申请专利范围第29项所述之方法,其中产生该第一流体密封的壁骤更包含:将止推板朝向该接触环移动。32.如申请专利范围第31项所述之方法,其更包含:产生一第三流体密封于该该止推板与该接触环之间,其中该第一流体密封,第二流体密封及第三流体密封界定一排除区其将基材的边缘密闭起来。33.如申请专利范围第31项所述之方法,其更包含:将止推板移离该接触板;及当该第一密封件被移除时刮扫该基材。34.一种电镀一基材的方法,其至少包含以下的步骤:产生一第一流体密封于该基材的背侧与一止推板之间;产生一第二流体密封于该基材的特征结构侧与一接触环之间;产生一第三流体密封于该止推板与该接触环之间在基材径向内部;及将基材之被设置在第二密封的径向内部的表面曝露至一电解液中。35.如申请专利范围第34项所述之方法,其更包含:施加至少一部分的真空于该止推板与该基材之间。36.如申请专利范围第34项所述之方法,其中产生第三流体密封的步骤更包含:将止推板朝向接触环移动。37.如申请专利范围第34项所述之方法,其中产生第二流体密封的步骤更包含:将一密封件的一部分与该基材接触;移动该基材用以将该密封件变形;及让该接触环的一部分与该变形密封件的一部分接触。38.如申请专利范围第37项所述之方法,其更包含:将该基材移离开该变形的密封件;及当该变形的密封件回复其未变形状态时刮扫该基材。39.如申请专利范围第38项所述之方法,其中该刮扫步骤更包含径向朝内第移动该密封件的一部分与基材接触。40.一种电镀一基材的方法,其至少包含以下的步骤:产生一与该基材的背侧相联通之第一流体密封;产生一与该基材的特征结构侧相联通的第二流体密封;产生一第三密封于该基材的径向外部,该第三密封与第一密封及第二密封一起将该基材的一边缘封闭;及将基材之被设置在第二密封的径向内部的表面曝露至一电解液中。41.如申请专利范围第40项所述之方法,其更包含:当第二流体密封被移除时刮扫基材的特征结构侧。42.一种电镀一基材的方法,其至少包含以下的步骤:将该基材夹紧至一止推板;移动该基材用以将该基材的一特征结构侧与一第一流体密封件形成密封地接触;将该第一密封件变形用以与一接触环密封地接触;密封该止推板及接触环于该基材的径向外部处;及将基材之被设置在第一密封的径向内部的表面曝露至一电解液中。43.如申请专利范围第42项所述之方法,其更包含:施加至少一部分真空于该止推板与该基材之间。44.如申请专利范围第42项所述之方法,其更包含:藉由将该基材的边缘封闭起来而将基材边缘与电解液隔离。45.如申请专利范围第42项所述之方法,其更包含:将该基材移离开该第一密封件;及在第一密封件回复其未变形的状态时刮扫该基材。图式简单说明:第1图为一依据本发明之电镀处理槽的剖面图;第2图为一阴极接触环的实施例的部分剖面立体图;第3图为第2图之阴极接触环的部分剖面图;第4图为一止推板的实施例的一部分剖面图;第5图及第6图为与一基材接触之阴极接触环及止推板的剖面图;第7图为一基材的部分平面图其显示一相对于一槽口的排除区;第8图为一阴极接触环的另一实施例的部分剖面图;第9图为一阴极接触环的另一实施例的部分剖面图;及第10图为一接触环的另一实施例的部分剖面图,其具有多个电子接点。
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