[发明专利]电沉积系统

权利要求书

1.一种具有三维堆叠结构的电沉积系统包含：

用于接收晶圆的工厂接口；

包含主框架传送机械手的主框架和多个置于主框架上方的用于在电镀 工艺中固持晶圆的晶圆固持装置；

多个置于主框架上部的三维堆叠结构第一层的电镀单元；

多个置于主框架下部的三维堆叠结构第二层的清洗单元；

多个置于上述第一层或者第二层且和工厂接口相连的热处理腔；

至少一个气相预湿装置；

分别为电镀单元提供电镀液和为清洗单元提供处理液的流体分配系 统；

为热处理腔提供气体混合物的气体传输系统；

其中，主框架传送机械手在工厂接口，晶圆固持装置，清洗单元，热 处理单元以及传输盒之间传送晶圆。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电镀单元包含，电解 液腔，其中包含多个将电解液腔隔离成多个独立区域的环状隔离墙，多个 分别置于每个上述独立区域的环状电极，该电解液腔被一个气泡聚并装置 分隔成用于接收阴极液的上部腔和用于接收阳极液的下部腔，该气泡聚并 装置用于收集并移除电解液腔中生成的气泡。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述气泡聚并装置包含具 有多个V形凹槽的锥形框架和附于锥形框架上的多孔膜。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述环状电极由多个电源 分别控制。

5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电解液腔的上部腔具 有多个电解液入口，用于将独立控制的电解液引入所述区域。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包含独立置于主 框架上或集成在晶圆固持装置上的气相预湿装置，用于在电镀工艺前预湿 晶圆前表面。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热处理腔包含：

至少一个用于加热晶圆的加热盘；

至少一个用于冷却晶圆的冷却盘；

至少两个用于接收和从加热盘向冷却盘传送晶圆的工件固持装置；

至少两个用于控制晶圆固持装置运动的制动器。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述热处理腔包含面向工 厂接口的冷却窗口和面向主框架的加热窗口。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包含多个与工厂 接口相连并置于热处理腔上方的晶圆盒，以便在工厂接口和主框架之间传 送和存储晶圆。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工厂接口包含：

多个用于放置晶圆的装载端口；

至少一个用于定位的晶圆定位器；

前接口机械手，用于从晶圆盒到晶圆定位器，或从晶圆定位器到传输 盒，或从热处理腔到装载端口传送晶圆。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，清洗单元相应地置于电 镀单元下方。

12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述清洗单元可以进行 旋转清洗和边缘金属去除。

13.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体分配系统包含 用于为电镀单元提供电镀液的主存储槽。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述主存储槽包含用于 为上部腔提供阴极液的阴极液单元和用于为下部腔提供阳极液的阳极液单 元。

15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述流体分配系统包含 化学品混合室，用于混合将被引入清洗单元来蚀刻晶圆边缘金属膜的化学 品。

16.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述流体分配系统包含 量测工具和给料系统，主存储槽连接到用于监测主存储槽中液体成分浓度 的量测工具上，给料系统根据用户输入，量测工具输出的浓度信息，和主 存储槽中电解液成分的期望浓度，提供电解液成分到主存储槽中。