[发明专利]用于清洁电镀衬底保持器的方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求下列专利申请的优先权：2012年3月28日提交的名称为“Methods and Systems for Cleaning Electroplating Substrate Holders(用于清洁电镀衬底保持器的方法和系统)”的美国临时专利申请No.61/616,909，以及2012年7月27日提交的名称为“Methods,Apparatus,and Systems for Cleaning Electroplating Substrate Holders(用于清洁电镀衬底保持器的方法、装置和系统)”的美国临时专利申请No.61/676,841，这两者均出于全部目的全篇地通过引用包含于此。

另外出于所有目的全篇地通过引用包含于此的是：2011年8月1日提交的名称为“Automated Cleaning of Wafer Plating Assembly(晶片电镀组件的自动清洁)”美国临时专利申请No.61/513,993(代理人案号NOVLP432PUS/NVLS003700P1US)以及2011年11月28日提交的名称为“Electroplating Apparatus and Process for Wafer Level Packaging(晶片层封装的电镀装置和工艺)”的美国专利申请No.13/305,384(代理人案号NOVLP368US/NVLS003623US)。

技术领域

本公开涉及电子设备的制造、半导体衬底的电镀以及与电镀工艺和设备相关的各种清洁装置和方法。

背景技术

半导体制造和加工中的最新进展已导致电镀锡银合金的增加使用。锡银合金的一些示例性应用在名称为“ELECTROPLATING APPARATUS AND PROCESS FOR WAFER LEVEL PACKAGING(晶片层封装的电镀装置和工艺)”的美国专利公开No.2012/0138471(美国专利申请No.13/305,384)中有披露，该文献全篇地并出于所有目的地通过引用包含于此。在这些申请的许多中，锡银合金至少部分地从对锡晶须成形的优越抗性、可用的合理稳定电镀浴和工艺、较低的焊料熔点以及对焊球连接在冲击力下的断裂的提高抗性中获得其实用性。然而，由于在电镀装置本身上面的伪锡银沉积物的积累，锡银合金在半导体衬底上的电镀经常发现是有问题的。尤其是，已发现在电镀装置的衬底保持器(或蛤壳组件)的唇密封件和/或杯底区域之上和周围的锡银合金累积会导致显著的加工困难。在这里被统称为“唇密封件电镀”的这种伪金属聚集甚至在某些情况下可能导致形成在衬底和唇密封件之间的密封失效。其结果是蛤壳组件的内部可能变得受有害的和腐蚀性的电镀溶液污染。

由于“唇密封件电镀”可能导致唇密封件失效，因此一般需要在电镀操作序列的过程中从唇密封件和/或杯底区域定期地去除或清除掉伪锡/银沉积物。当前清洁技术涉及使用已浸渍硝酸溶液中的手持擦布利用硝酸溶液手动地擦洗唇密封件区域的规则的定期清洁。一旦用硝酸擦拭，唇密封件和/或杯底上的沉积物溶解，并随后冲洗这些区域以去除酸溶液和溶解的沉积物。然而，这些过程容易产生错误，或者因为并非所有的沉积物被去除，或者因为施加过大的力致使擦拭破坏相对脆弱的唇密封件接触区。此外，当伪沉积物成为实块时，单纯地手动下擦技术可能是不充分有效的，并且电镀装置的一些部件可能需要被去除和更换。经常地，这些预防性操作需要按日进行——这在采用多个工具和需要高产量的生产环境中是一个大的挑战。由此，从电镀设备的唇密封件和/或杯底区域去除伪金属沉积物的当前技术充其量是低效的和不能胜任的。

发明内容