[发明专利]电化学电镀装置中的去镀触点

说明书

发明背景

通常，微处理器、存储器件、场发射显示器、读写头及其它微电子器件具有集成电路，所述集成电路具有微电子部件。通常，在半导体晶片、玻璃基板或另一类型微电子工件上形成大量独立微电子器件。在典型制造工艺中，在制造微电子器件的各种阶段，在工件上形成一或多个薄金属层，以提供材料来建构各种部件之间的互连。

通常，在电镀反应器或机器中，金属层经由电化学电镀涂覆于工件。典型电镀反应器包括：容器，所述容器用于容纳电镀溶液；阳极，所述阳极位于所述容器中以接触所述电镀溶液；以及支撑机构，所述支撑机构具有触点组件，所述触点组件具有啮合种晶层的多个电触点。电触点耦接至电源供应器，以向工件施加电压。在操作中，工件前表面浸渍于电镀溶液中，以使阳极及工件建立电场，所述电场使电镀溶液中的金属离子析出至工件上。

在所谓的“湿触点”反应器中，在电镀循环期间，电触点暴露于电镀溶液。因此，电镀溶液中的金属离子也析出至触点上。然而，触点可以不同速率进行电镀，结果为，由于电镀中金属随时间积累于触点上，所以一些触点可具有用于接触工件的相对较大或较小的表面积。此举降低电镀于工件上的金属层的均匀性。经由黏着较差的金属粒子与触点分离且沉积于工件上，这样也可污染工件。为避免此结果，触点必须定期“去镀”，以移除在电镀循环期间电镀于触点上的金属，作为进行维护反应器的一部分。

通常，通过将触点组件浸渍于电镀溶液中同时使反向电流流经触点，而进行去镀触点。反向电流使电镀循环反向，从而移动金属离开触点且返回至溶液中。然而，必须限制反向电流，以避免使电镀溶液降解。同时，通过可提供至触点附近的电镀溶液的搅拌量，来限制去镀速率。因此，要花费大量时间来完成触点去镀操作。这种做法降低电镀反应器的产量或使用效率。因此，需要改良去镀触点的设计。

发明概述

装置包括槽池组件，所述槽池组件具有槽池，所述槽池用于容纳电镀溶液。在电镀操作期间，头部与槽池组件合作，所述头部具有转子及头部马达，所述转子包括触点环，所述头部马达用于旋转所述转子。举升/旋转致动器可用以移动头部，以将一区段的触点环定位于去镀模块的环槽或开口中。由于在去镀模块内而不是在槽池组件内执行去镀，所以可极大地克服现存去镀技术的缺陷。

在用于去镀触点的方法中，举升电镀装置或反应器的头部，且随后使所述头部倾斜，以将头部上的一部分触点环与去镀开口对准。触点环可延伸离开头部且延伸至去镀开口中。旋转触点环，以移动触点环上的触点相继通过去镀开口。在存在去镀溶液的情况下，通过将触点暴露于反向电流，在去镀开口中去镀触点。也可当触点移动通过去镀开口时，清洗且干燥所述触点。

本发明也存在于所述装置及方法的子组合中。

附图简要说明

在图中，相同元件符号指示每一视图中的相同元件。

图1为本电化学电镀反应器的透视图，其中头部与槽池组件啮合。

图2为如图1所示的反应器的横截面。

图3为包括去镀模块的槽池组件的正视透视图。

图4为槽池组件的后视透视图。

图5为经定位以用于去镀的头部的透视图。

图6为如图5所示的头部及去镀模块的剖视图。

图7为如图5中所示经定位以用于去镀的头部的透视图，且其中触点环现延伸至头部之外且延伸至去镀模块中。

图8为如图7所示的头部及去镀模块的剖视图。

图9为去镀模块的分解正视透视图。

图10为去镀模块的分解后视透视图。

图11为贯穿去镀模块中的电极的局部放大剖视图。

图12为贯穿去镀模块中的清洗流体出口的局部放大剖视图。

图13为贯穿去镀模块中的干燥流体出口的局部放大剖视图。

图14为替代性去镀电极设计的放大透视剖视图。

具体描述

现详细参阅图，图1及图2示出电镀反应器或装置20的头部22，且图3至图4示出电镀反应器或装置20的槽池组件26。头部支撑于举升/旋转器件24上，例如如美国专利第6,623,609号所述。举升/旋转器件24及槽池组件26附接至甲板平板28或类似结构。可使用如美国专利第7,665,398B2号所述的槽池组件。槽池组件内的槽池30容纳电镀液体。如图2至图4所示，槽池组件26可包括排泄环42及排泄管44，所述排泄环42具有一或多个排泄液面(level)49。在典型设计中，多个反应器20可在电镀系统内提供成列，其中工艺机器人可自工件装卸站移动至每一反应器，如美国专利第7,351,314号及美国专利第7,371,306号所述。