[发明专利]电镀系统中的基板清洁部件与方法

说明书

用于清洁电镀系统部件的系统，可包括电镀设备，其中电镀设备包括电镀浴槽。电镀设备可包括在电镀浴槽的上方延伸的清洗框架。清洗框架可包括缘部(rim)，缘部沿着电镀浴槽的上表面的边缘延伸，并在缘部与电镀浴槽的上表面之间界定清洗通道(rinsing channel)。电镀设备也可包括清洗组件，清洗组件包括可从凹入的第一位置转移至第二位置中的防溅件(splash guard)，此第二位置至少部分延伸穿过电镀浴槽的通口(access)。清洗组件也可包括从清洗框架延伸的流体喷嘴(fluid nozzle)。

技术领域

本申请是主张2018年3月29日所提交的美国专利申请第62/650,194号的优先权，其所有的公开内容实际上均作为本申请的参考数据。

本发明涉及在半导体处理中的清洁操作。更具体而言，本发明涉及用于电镀系统以进行原位清洁的系统与方法。

背景技术

集成电路可以通过在基板表面上产生错综复杂的图案化材料积层来制造。在经过基板上的成形处理、蚀刻处理，以及其他处理过后，通常将金属或其他导电性材料进行沉积或成形，以提供部件间的电性连接。由于在许多生产操作后才会进行这种金属化，因此在金属化期间所造成的问题可能会产生昂贵的废弃基板或废弃晶片。

在金属材料成形在晶片或基板上的期间，会将基板浸没在电镀浴中，紧接着金属会成形在基板上。随后，将晶片升起并在腔室处进行清洗。可使用水进行清洗，并将水喷洒在基板的表面上。在此步骤的期间会产生许多问题。举例来说，水可能会落入电镀浴中而导致稀释，为了试图减少稀释，可能导致清洗时间的缩短或差异性地进行。此外，在清洗期间浴中的电镀溶液可能会喷溅在晶片上，使晶片造成来自化学物质的污染。在一些基板的处理中，可能会从第一浴液转移至第二浴液以形成其他的金属化。当将基板进行运送时，从第一镀浴喷溅出的镀浴材料可能会污染第二镀浴。

因此，需要改良的系统与方法用以制造高质量的装置与结构，同时对基板以及电镀浴进行保护。而本发明则解决了这些以及其他的需求。

发明内容

用于清洁电镀系统部件的系统，可包括电镀设备，此电镀设备包括电镀浴槽。电镀设备可包括清洗框架，延伸在电镀浴槽的上方。清洗框架可包括缘部，环向延伸在电镀浴槽的上表面附近，并在缘部与电镀浴槽的上表面之间界定清洗通道。电镀设备也可包括清洗组件，清洗组件包括防溅件，可从凹入的第一位置转移至第二位置中，此第二位置至少部分延伸越过至电镀浴槽的通口。清洗组件也可包括从清洗框架延伸的流体喷嘴。

在电镀系统的一些实施方式中，也可包括配置以支撑基板的头部(head)，且此头部可以是可转动的。流体喷嘴可以间接地与清洗框架耦接，当防溅件位于第二位置时，可将流体喷嘴定位于距离头部的中心10毫米内。头部可配置以在清洗期间以一个速度旋转，此速度是配置以将流体喷嘴所运送的流体，从所支撑基板的径向边缘抛掷到清洗通道中。头部可包括位于头部附近的密封件，而电镀设备也可包括与缘部耦接的密封件清洁喷嘴。密封件清洁喷嘴可配置以将流体沿切线地越过密封件的外部径向边缘喷出到清洗通道中。防溅件可包括倾斜或凹形表面。电镀设备也可包括相邻于第一流体喷嘴的第二流体喷嘴，并配置以将惰性气体运送至基板的表面。流体喷嘴可以是第一流体喷嘴，位于穿过清洗框架的缘部的中间轴附近，以及清洗组件也可包括第二流体喷嘴，与第一流体喷嘴在一直在线，并从第一流体喷嘴在的中间轴的径向外侧配置。

电镀设备也可包括与防溅件耦接的抽气器(aspirator)。防溅件可包括多个部件，利用一个连接件(linkage)耦接在缘部附近，当防溅件位于第二位置时，多个部件可配置以遮蔽大于80％的电镀浴槽的通口。防溅件可包括可延伸越过电镀浴槽的底盘(floor)。当底盘延伸越过电镀浴槽时，其特征为斜面。底盘可包括多个可伸缩部件。可伸缩部件的至少一者可包括柔性边缘材料，柔性边缘材料是配置以在底盘的缩回操作期间，将剩余的流体从相邻的可伸缩部件处扫除。清洗框架也可包括配置以将底盘导引越过电镀浴槽的轨道。