[發明專利]微電子襯底電處理系統

有效

• 申請號: 201480022902.3
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN105144347B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 羅伯特·B·穆爾;大衛·西爾韋蒂;保羅·沃思;蘭迪·哈里斯
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/288
• 分類號: H01L21/288;H01L21/687
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國,趙靜

發明背景

微電子器件一般形成在半導體晶片或其他類型的襯底或工件上。在典型的制造工藝中，在晶片上形成一層或多層薄金屬層，以生產微電子器件和/或提供器件之間的導線。

金屬層一般是在電鍍處理器中經由電化學鍍制而施加于晶片上的。典型的電鍍處理器包括用于容納電鍍溶液的容器或槽體(bowl)、在槽體中與電鍍溶液接觸的一個或多個陽極、以及具有接觸環的頭部，其中該接觸環上具有碰觸晶片的多個電氣觸點。晶片的前表面被浸沒于電鍍溶液中，且電場使電鍍溶液中的金屬離子析出(plate out)至晶片上，形成金屬層。

在所謂的“濕式接觸”處理器中，電氣觸點在鍍制周期期間暴露給電鍍溶液。因此，在電鍍溶液中的金屬離子也析出至觸點上。然而，觸點可能在不同的速率下電鍍，結果是當被鍍上的(plated-on)金屬隨時間逐漸積聚在觸點上時，某些觸點會具有相對較大或較小的與晶片接觸的表面積。這降低了鍍制在晶片上的金屬層的均勻性。與觸點分離且沉積在晶片上的粘著不良的金屬粒子也會污染晶片。為避免這樣的結果，作為反應器的日常維護(ongoing maintenance)的一部分，觸點必須被周期性地“褪鍍(de-plated)”，以移除在鍍制周期期間鍍制在觸點上的金屬。

一般而言，通過將觸點組件浸沒于電鍍溶液中、同時使反向電流通過觸點來使觸點褪鍍。反向電流使鍍制周期反向，使金屬離開觸點而返回溶液中。然而，必須限制反向電流以避免使電鍍溶液分解。褪鍍的速率也受能被給予觸點周圍的電鍍溶液的擾動量所限制。因此，觸點褪鍍操作花費大量時間來完成。

所謂的干式接觸電鍍處理器使用密封件來保持電鍍溶液不與觸點的部分接觸。該密封件必須被周期性地清潔，以有效作業和避免污染晶片。維護觸點與密封件的需求降低了電鍍系統的處理量或使用效率。因此，需要有改良設計。

附圖說明

在附圖中，相同的元件符號表示各視圖中的相同元件。

圖1為處理系統的平面圖。

圖2至圖5為圖1所示處理器的立體圖、側視圖、前視圖與平面圖。

圖6是圖1中的機器人臂部的立體圖，該機器人臂部保持(hold)夾盤組件。

圖7是將夾盤組件移至處理器的機器人的側視圖。

圖8是側視圖，示出了當時于處理器的頭部下方對準的夾盤組件。

圖9是側視圖，示出了傳遞出(hand off)且附接至旋轉器的夾盤組件。

圖10A與圖10B是側視圖，示出了具有附接至旋轉器的夾盤組件的頭部，其中在圖10A中頭部是回縮的，而在圖10B中頭部是伸長的。

圖11為頭部的放大圖，其中旋轉部件是以深灰色或黑色示出。

圖12為附接至旋轉器的夾盤的放大截面圖。

圖13為附接至旋轉器的夾盤組件的另一放大截面圖。

圖14A為接觸環的立體圖。

圖14B為接觸夾盤的環上的接觸指部與旋轉器之間的電氣連接的放大細部截面圖。

圖14C為圖14A與圖14B所示的電氣觸點的立體圖。

圖15為頭部的前、上、和左側立體圖。

圖16為頭部的側視圖，示出了其他的元件。

圖17為處于傾斜方向的頭部的側視圖。

圖18為另一頭部的前、上、和左側立體圖。

圖19為圖18的頭部的側視圖。

圖20為另一夾盤的立體圖。

圖21為適于與圖20所示的夾盤一起使用的另一旋轉器的截面圖。

圖22A至圖22D為截面圖，說明了用于從圖21的旋轉器松開圖20的夾盤組件的步驟的順序。

圖23為另一處理系統的平面圖。

具體實施方式