电镀设备制造技术

一种电镀设备，所述电镀设备包括基部，所述基部具有容器主体。包括隔膜壳的隔膜组件附接到隔膜板。隔膜提供在附接到所述隔膜壳的隔膜支撑件上。阳极组件包括阳极杯以及位于所述阳极杯中的一个或更多个阳极。阳极板被附接到所述阳极杯。位于所述阳极板的第一侧上的两个或更多个支柱能够与位于所述隔膜板上的支柱配件接合。位于所述阳极板的第二侧上的夹持件能够与位于所述隔膜板上的夹持件配件接合和从其中释放。所述阳极组件能够快速且容易地从所述处理器去除以便进行维护，而不干扰所述处理器的其他部件或将这些部件去除。

【技术实现步骤摘要】

本技术的领域是在微型装置(诸如半导体装置)的制造中电镀晶片和类似基板。
技术介绍
微型装置(包括半导体装置)一般被制造在晶片或其他基板上。在典型的制造工艺中，在电镀处理器中，通过使电流穿过电解质以致使电解质中的金属离子析出并镀到晶片上，而在晶片上形成一层或更多层金属。为了更换消耗掉的阳极，以及出于其他原因，需要对电镀处理器进行周期性的维护。因此，处理器被有利地设计成提供对处理器部件的快速且简化的接取，并且减少对维护的需要。防止所述电解质中的气泡形成也有助于改进处理器的性能。这些因素在电镀处理器设计和操作上提出工程挑战。
技术实现思路
在第一方面中，一种电镀处理器或设备包括基部，所述基部具有容器主体。隔膜组件包括附接到隔膜板的隔膜壳。隔膜提供在附接到所述隔膜壳的隔膜支撑件上。阳极组件包括阳极杯(anode cup)以及位于所述阳极杯中的一个或更多个阳极。阳极板被附接到所述阳极杯。两个或更多个支柱可提供在所述阳极板的第一侧上，其中每个支柱能够与位于所述隔膜板上的支柱配件接合。位于所述阳极板的第二侧上的一个或更多个夹持件(clamp)能够与位于所述隔膜板上的夹持件配件接合并从其中释放。所述阳极组件能够快速且容易地从所述处理器去除以便进行维护，而不干扰所述处理器的其他部件或将这些部件去除。在另一方面中，所述容器主体、所述隔膜组件和所述阳极组件形成具有位于所述隔膜上方的上部腔室和所述隔膜下方的下部腔室的容器。所述上部腔室中的桨板(paddle)受到位于所述桨板的第一侧上的第一驱动臂和第二驱动臂的支撑，并且受到位于所述桨板的第二侧上的至少一个从动臂(follower arm)的支撑。所述第一驱动臂和第二驱动臂连接到电机，电机驱动所述桨板以在上部腔室中的电解质中进行振荡运动。由于所述桨板支撑在三个或更多个位置中，从而维持桨板对准。附图说明图1是电镀处理器的截面图。图2是图1中所示的处理器的基部的顶透视图和前透视图。图3是图1和图2中所示的处理器的基部的底透视图和前透视图。图4是图1-3中所示的处理器的基部的截面图。图5是图1-3中所示的处理器的基部的旋转的截面图。图6是图1、图4和图5中所示的隔膜组件的截面图。图7是图6中所示的隔膜组件的底透视图。图8是图6和图7中所示的隔膜组件的顶透视图。图9是图1、图4和图5中所示的阳极组件的顶透视图。图10是示出将阳极组件从隔膜组件去除的截面图。图11是示出将阳极组件附接到隔膜组件的截面图。图12是图1、图4和图5中所示的处理器的基部的顶透视图，其中出于说明目的去除了一些部件。具体实施方式如图1所示，电镀处理器20包括头部22和基部30。多个处理器20通常提供在处理系统壳体内，其中在所述壳体内的系统机械手移动晶片进出处理器。处理器的基部30可精确地位于处理系统的平台(deck)32上，并且由其支撑。头部22被对准在基部30上方。头部22可包括位于升降-倾斜组件34上的转子28。保持晶片26的夹具(chuck)24通常经由所述系统机械手可附接到转子28和从其上去除。夹具24中的接触环38具有与晶片26的面向下的一侧形成电接触的接触指(contact finger)。电机36在处理过程中使保持夹具24和晶片26的转子28旋转。图1示出了装载有晶片26的处理器，而在其余附图中，为了清楚起见，晶片已被省去。参照图1和图2，基部30具有位于容器主体44上的清洗缘(rinse rim)40。清洗缘可具有一个或更多个内部清洗液体排放沟道41和排放管线42。清洗缘40可以是透明的，以便允许更直接地观察处理器20内部。清洗缘40可为刚性塑料部件，这个部件被固定到容器主体44上的适当位置并且没有移动部分。基部30可附接到底板(base plate)46，其中底板被附接到平台32。底板46上的夹具清洗喷嘴组件48可被调整成使得清洗液体的喷雾或射流指向夹具24。类似地，底板46上的晶片清洗喷嘴组件50可被调整成使得清洗液体的喷雾指向晶片26。每个喷嘴组件48和50可以具有穿过清洗缘40并相对于所述清洗缘而密封的喷嘴，以将清洗液体容纳在处理器20内。当夹具在转子上旋转时，并且通过视情况经由升降-倾斜组件倾斜所述转子，夹具24和晶片26可以在处理后进行有效清洗。转至图3、图4和图6，隔膜组件110被附接到容器主体44的底表面，并且阳极组件90被附接到隔膜组件110的底表面。隔膜组件110包括附接到隔膜板114的隔膜壳112以及位于附接到所述隔膜壳112的隔膜支撑件118上的隔膜120。容器主体44、隔膜组件110和阳极组件90形成具有位于隔膜120上方的上部腔室和位于隔膜120下方的下部腔室的容器45。上部腔室被供应有第一电解液(称为阴极电解液)，并且下部腔室被填充有第二电解液(称为阳极电解液)。位于上部腔室中的桨板51在处理过程中振荡，以便增加电镀性能。现在参照图6、图7和图8，在隔膜组件110中，隔膜壳112可为塑料材料，诸如天然聚丙烯(NPP)，隔膜壳112经由螺栓132夹在底部上的隔膜板114与顶部处的隔膜环116之间。隔膜板114可为刚性金属平板，例如，2-5mm钢，其中隔膜环116具有类似设计，从而提供具有改进的密封特性的刚性隔膜组件110。隔膜支撑件118可以具有由介电材料制成的网状或敞开的框架结构，以便减小隔膜支撑件118对容器45内的电场的影响。位于隔膜壳112的顶表面处的凹槽中的环形隔膜密封件122将隔膜120密封到隔膜壳112上。隔膜120提供对液流的阻挡，从而将下部腔室中的阳极电解液与上部腔室中的阴极电解液分离，同时允许特定离子从中穿过。在许多应用中，隔膜120是选择性地使某些离子穿过而同时提供阻挡的离子隔膜。在其他应用中，例如对于其中阳极电解液和阴极电解液可相同的镀镍，隔膜可仅为过滤器，它会保持阳极颗粒远离晶片，但是无离子选择性。抽吸管线可以穿过隔膜支撑件118或沿着隔膜支撑件118侧面延伸到上部腔室中的最低点，以将所有的阴极电解液从处理器20中去除。转至图3和图9，阳极组件90包括附接到阳极板94的阳极杯92。阳极杯92可为塑料材料，诸如天然聚丙烯。阳极板94可为刚性的金属板，例如，2-5mm钢。如图9所示，阳极杯92可具有与外部阳极隔室100同心的内部阳极隔室98，两者之间设有环壁104。在使用中，块状阳极材料诸如块状或颗粒状的铜或其他金属放置在阳极隔室98和100中，以提供镀敷材料源。如图9和图11中所示，经由通向阳极杯92的侧壁上的连接器105的缆线或导体99和101使内部阳极隔室98和外部阳极隔室100形成电连接。隔室98和100中的块状金属提供内部阳极和外部阳极。返回参照图9，密封件(诸如O形环102)提供在阳极杯92的顶部周边处。夹持件96附接到阳极板94的前部。支柱108附接到阳极板94的背部，其中每个支柱具有帽109。如图4和图5中所示，中心入口106可定位在阳极杯92的中心处，并经由阳极电解液供应端口82被供应有阳极电解液。阳极电解液从中心入口106分布在下部腔室内，并且经由阳极电解液排放沟道88径向移出下部腔室。阳极电解液的流动路径以及隔膜的角度帮助夹带任何所捕获的气体或气泡并将它们载送离开隔膜120，使得气体或气泡不会干扰容器45中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电镀设备，所述电镀设备包括：基部，所述基部具有容器主体；隔膜组件，所述隔膜组件包括附接到隔膜板的隔膜壳和位于附接到所述隔膜壳的隔膜支撑件上的隔膜；和阳极组件，所述阳极组件包括阳极杯和位于所述阳极杯中的一个或更多个阳极、和附接到所述阳极杯的阳极板，其中两个或更多个支柱位于所述阳极板的第一侧上，其中每个支柱能够与位于所述隔膜板上的支柱配件接合，并且位于所述阳极板的第二侧上的至少一个夹持件能够与位于所述隔膜板上的夹持件配件接合和从其中释放。

【技术特征摘要】
2015.05.26 US 14/721,6931.一种电镀设备，所述电镀设备包括：基部，所述基部具有容器主体；隔膜组件，所述隔膜组件包括附接到隔膜板的隔膜壳和位于附接到所述隔膜壳的隔膜支撑件上的隔膜；和阳极组件，所述阳极组件包括阳极杯和位于所述阳极杯中的一个或更多个阳极、和附接到所述阳极杯的阳极板，其中两个或更多个支柱位于所述阳极板的第一侧上，其中每个支柱能够与位于所述隔膜板上的支柱配件接合，并且位于所述阳极板的第二侧上的至少一个夹持件能够与位于所述隔膜板上的夹持件配件接合和从其中释放。2.根据权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述阳极组件可从所述隔膜组件去除，去除方式为释放所述至少一个夹持件、使所述阳极板的所述第二侧枢转以远离所述隔膜板，并且接着使所述支柱与所述支柱配件脱离。3.根据权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述容器主体、所述隔膜组件和所述阳极组件形成具有位于所述隔膜上方的上部腔室和位于所述隔膜下方的下部腔室的容器，并且进一步包括桨板，所述桨板在所述上部腔室中，所述桨板受到位于所述桨板的第一侧上的第一驱动臂和第二驱动臂的支撑并且受到位于所述桨板的第二侧上的至少一个从动臂的支撑。4.根据权利要求3所述的电镀设备，其特征在于，所述阳极组件可从所述隔膜组件去除，而不使所述桨板或所述隔膜移动。5.根据权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述容器主体、所述隔膜组件和所述阳极组件形成具有位于所述隔膜上方的上部腔室和位于所述隔膜下方的下部腔室的容器，并且进一步包括从所述上部腔室导引到伺服阀的排放管线，和位于所述上部腔室中的用于感测所述上部腔室中的液位的传感器，和电连接到所述传感器和所述伺服阀的电子控制器。6.根据权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述容器主体、所述隔膜组件和所述阳极组件形成具有位于所述隔膜上方的上部腔室和位于所述隔膜下方的下部腔室的容器，并且进一步包括位于所述下部腔室中的阳极屏蔽件、位于所述上部腔室中的桨板、位于所述上部腔室中的所述桨板下方的腔室屏蔽件和位于所述上部腔室中的所述桨板上方的晶片屏蔽件，其中所述阳极屏蔽件、所述腔室屏蔽件和所述晶片屏蔽件各自包括介电材料。7.根据权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述电镀设备进一步包括固定在所述容器主体上的适当位置并具有敞开顶部的清洗缘，并且进一步包括在所述清洗缘的侧壁中的排放管线。8.根据权利要求1所述的电镀...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·J·伍德拉夫，格雷戈里·J·威尔逊，保罗·R·麦克休，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：新型
国别省市：美国;US