[发明专利]用于电镀的自适应聚焦和输送系统

说明书

一种用于电镀工件的系统和方法。一方面，设备包括沉积室、适于插入和移出所述沉积室的工件固持器、具有与所述工件上的特征相对应的孔径图案的屏蔽件、同样适于插入和移出所述沉积室的屏蔽件固持器、以及将所述工件定位在所述工件固持器中的定位机构，使得当所述工件固持器和所述屏蔽件固持器插入所述沉积室时，所述屏蔽件上的所述孔径图案将与所述工件上的所述相应特征对齐。

技术领域

本发明涉及一种在工件的各个目标位置处将金属特征沉积到工件上的电化学沉积系统，及一种用于在工件的各个目标位置处将金属特征电化学沉积到工件上的方法。

背景技术

随着互连临界尺寸变得越来越紧，对于许多应用来说，通过电化学沉积(ECD)的特征的空间和厚度均匀性尤其重要。这种特征的均匀性可以通过使用近图案屏蔽件(CPS)来改善，该屏蔽件将电流集中到需要较高电流密度的衬底区域。

由绝缘材料组成的大而薄的矩形面板正越来越多地用作电子设备中高级封装应用的衬底。这些衬底可以由有机层压板或玻璃组成，这些层压板或玻璃是使用结合电镀的光刻工艺制成的。衬底的厚度范围从极薄(100μm至200μm)到厚(约2mm)而坚硬。高级封装中使用的其他衬底包括相对刚性的硅圆盘以及由模塑料或其他绝缘材料制成的更具挠性的圆盘。在下文中，术语“工件”将用于包括适合进行ECD工艺的这种面板、晶圆和衬底。

图1示意性地示出了用于将金属沉积到工件的目标位置上的已知电化学沉积系统100，其在US2017/0370017中有详细描述。电化学沉积系统100包括两个或更多个处理模块，这些处理模块包括至少一个电化学沉积模块，其设置在共同平台上并被配置成用于将一种或多种金属沉积到工件上。每个电化学沉积(ECD)模块包括被配置成容纳一定体积的阳极电解液的阳极室、被配置成容纳一定体积的阴极电解液的阴极室、以及将阳极室与阴极室分开的隔膜。替代性地，ECD模块可以包括单个阴极电解液池，其用于电镀不能从单独的阳极电解液室和阴极电解液室获益的金属。电化学沉积系统100具有接收一组工件的装载端口，该装载端口包括装载器模块110，其用于接收通过装载/输入台112进入电化学沉积系统100的工件，并将每个接收的工件装入各自的工件固持器125，例如，挠性面板固持器(PH)。

系统100包括输送机构，该输送机构被配置成通过其各自的工件固持器125将挠性工件从装载器模块110输送至给定处理模块(例如，电化学沉积模块)，并将给定工件插入给定处理模块。例如，一旦指定用于处理的工件固持器125装载有工件，该工件固持器就可以沿着处理路径115(见PH处理路径)前进，以根据需要在一个或多个预处理模块120中进行预处理；在一个或多个处理模块130、132、134、136、138中进行处理；并且根据需要在一个或多个后处理模块140中进行后处理。预处理可以包括，例如，清洁和/或润湿待处理工件。处理可以包括，例如，将诸如金属的材料沉积到工件上。同时，后处理可以包括，例如，润洗和/或干燥工件。

系统100的装载/输入台112部分是系统前端的一部分，其中未处理衬底被装载至工件固持器中，该系统前端还可以包括前开式晶圆传送盒(FOUP-未示出)。在单端系统(single-ended systems)中，卸料也发生在系统的前端。ECD系统100是双端的，在其后端进行卸料。

卸料器模块150被配置成从工件固持器上移除挠性工件，并将工件输送至卸料端口，卸料端口被配置成接收一组工件。一旦卸料，工件固持器125可沿返回路径155(参见PH返回路径)返回至装载器模块110，以接收另一工件。可以使用多个工件固持器，其中一些工件固持器保存在存储缓冲器中(未示出)。