專利名稱：用于半導(dǎo)體電鍍設(shè)備的唇形密封件和接觸元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于集成電路的鑲嵌 互連件的形成，以及在集成電路制造期間使用的電鍍裝置。
背景技術(shù)：
電鍍是在集成電路(1C)制造中使用以沉積ー個或ー個以上導(dǎo)電金屬層的常見技木。在ー些制造過程中，電鍍用以在各種襯底特征之間沉積單層或多層銅互連件。用于電鍍的裝置通常包含電鍍單元，其具有電解質(zhì)池/槽和經(jīng)設(shè)計以在電鍍期間固持半導(dǎo)體襯底的抓斗。在電鍍裝置的操作期間，將半導(dǎo)體襯底淹沒到電解質(zhì)池中，使得襯底的ー個表面暴露于電解質(zhì)。所建立的與襯底表面的ー個或ー個以上電接點(diǎn)用以驅(qū)動電流通過電鍍単元且將金屬從電解質(zhì)中可用的金屬離子沉積到襯底表面上。通常，電接觸元件用以在襯底與充當(dāng)電流源的母線之間形成電連接。然而，在ー些配置中，由電連接接觸的襯底上的導(dǎo)電種子層可朝著襯底的邊緣變薄，從而使得更難以建立與襯底的最佳電連接。電鍍中出現(xiàn)的另ー問題為電鍍?nèi)芤旱目赡芨g屬性。因此，在許多電鍍設(shè)備中，唇形密封件用于抓斗與襯底的界面處以用于防止電解質(zhì)泄露以及其與除了電鍍單元的內(nèi)部和襯底的側(cè)面以外的經(jīng)設(shè)計以用于電鍍的電鍍設(shè)備的元件接觸的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本文中掲示用于電鍍抓斗中以用于在電鍍期間嚙合并將電流供應(yīng)到半導(dǎo)體襯底的唇形密封件組合件。在一些實(shí)施例中，所述唇形密封件組合件可包含弾性體唇形密封件，其用于嚙合所述半導(dǎo)體襯底；以及ー個或ー個以上接觸元件，其用于在電鍍期間將電流供應(yīng)到所述半導(dǎo)體襯底。在一些實(shí)施例中，在嚙合后所述弾性體唇形密封件實(shí)質(zhì)上拒絕電鍍?nèi)芤哼M(jìn)入所述半導(dǎo)體襯底的外圍區(qū)。在一些實(shí)施例中，所述ー個或ー個以上接觸元件在結(jié)構(gòu)上與所述弾性體唇形密封件集成且包含第一暴露部分，所述第一暴露部分在所述唇形密封件與所述襯底嚙合之后接觸所述襯底的所述外圍區(qū)。在一些實(shí)施例中，所述ー個或ー個以上接觸元件可進(jìn)ー步包含用于與電流源形成電連接的第二暴露部分。在某些這種實(shí)施例中，電流源可為所述電鍍抓斗的母線。在一些實(shí)施例中，所述ー個或ー個以上接觸元件進(jìn)ー步包含連接所述第一暴露部分和所述第二暴露部分的第三暴露部分。在某些這種實(shí)施例中，所述第三暴露部分可在結(jié)構(gòu)上集成于所述弾性體唇形密封件的表面上。
在一些實(shí)施例中,所述ー個或ー個以上接觸元件可進(jìn)ー步包含連接所述第一暴露部分和所述第二暴露部分的未暴露部分，且所述未暴露部分可在結(jié)構(gòu)上集成于所述弾性體唇形密封件的表面下方。在某些這種實(shí)施例中，所述弾性體唇形密封件模制于所述未暴露部分上。在一些實(shí)施例中，所述弾性體唇形密封件可包含第一內(nèi)徑，所述第一內(nèi)徑界定實(shí)質(zhì)上圓形周界以用于拒絕電鍍?nèi)芤哼M(jìn)入外圍區(qū)，且所述ー個或ー個以上接觸元件的所述第一暴露部分界定比所述第一內(nèi)徑大的第二內(nèi)徑。在某些這種實(shí)施例中，所述第一內(nèi)徑與所述第二內(nèi)徑之間的差的量值為約0. 5mm或小于0. 5mm。在某些這種實(shí)施例中，所述第一內(nèi)徑與所述第二內(nèi)徑之間的差的量值為約0. 3mm或小于0. 3mm。 在一些實(shí)施例中，唇形密封件組合件可包含ー個或ー個以上柔性接觸元件，其用于在電鍍期間將電流供應(yīng)到半導(dǎo)體襯底。在某些這種實(shí)施例中，所述ー個或ー個以上柔性接觸元件的至少一部分可保形地位于所述弾性體唇形密封件的上表面上，且在與所述半導(dǎo)體襯底嚙合后，所述柔性接觸元件可經(jīng)配置以彎曲并形成與所述半導(dǎo)體襯底介接的保形接 觸表面。在某些這種實(shí)施例中，所述保形接觸表面與所述半導(dǎo)體襯底的斜邊緣介接。在一些實(shí)施例中，所述ー個或ー個以上柔性接觸元件可具有不配置成在所述襯底由所述唇形密封件組合件嚙合時接觸所述襯底的一部分。在某些這種實(shí)施例中，所述非接觸部分包括非保形材料。在一些實(shí)施例中，所述保形接觸表面與所述半導(dǎo)體襯底形成連續(xù)界面，而在ー些實(shí)施例中，所述保形接觸表面與具有間隙的所述半導(dǎo)體襯底形成非連續(xù)界面。在某些這種形成非連續(xù)界面的實(shí)施例中，所述ー個或ー個以上柔性接觸元件可包含安置于所述弾性體唇形密封件的表面上的多個導(dǎo)線尖端或ー導(dǎo)線網(wǎng)。在一些實(shí)施例中，保形地位于所述弾性體唇形密封件的所述上表面上的所述ー個或ー個以上柔性接觸元件包含使用選自化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積以及電鍍的ー種或ー種以上技術(shù)形成的導(dǎo)電沉積物。在一些實(shí)施例中，保形地位于所述弾性體唇形密封件的所述上表面上的所述ー個或一個以上柔性接觸元件可包含導(dǎo)電弾性體材料。本文中還掲示用于電鍍抓斗中以用于將半導(dǎo)體襯底支撐、對準(zhǔn)并密封于所述電鍍抓斗中的弾性體唇形密封件。在一些實(shí)施例中，唇形密封件包含柔性弾性體支撐邊緣，以及柔性弾性體上部分，其定位于所述柔性弾性體支撐邊緣上方。在一些實(shí)施例中，所述柔性弾性體支撐邊緣具有經(jīng)配置以支撐和密封所述半導(dǎo)體襯底的密封突起。在某些這種實(shí)施例中，在密封所述襯底后，所述密封突起界定周界以用于拒絕電鍍?nèi)芤?。在一些?shí)施例中，所述柔性弾性體上部分包含頂表面，其經(jīng)配置以被壓縮；以及內(nèi)側(cè)表面，其相對于所述密封突起向外定位。在某些這種實(shí)施例中，所述內(nèi)側(cè)表面可經(jīng)配置以在所述頂表面被壓縮之后向內(nèi)移動且對準(zhǔn)所述半導(dǎo)體襯底，且在ー些實(shí)施例中，經(jīng)配置以在所述頂表面被壓縮后向內(nèi)移動約0. 2mm或至少0. 2mm。在一些實(shí)施例中，當(dāng)所述頂表面未被壓縮時，所述內(nèi)側(cè)表面定位成足夠向外以允許所述半導(dǎo)體襯底降低通過所述柔性弾性體上部分且放置到所述密封突起上而不接觸所述上部分，但其中在將所述半導(dǎo)體襯底放置于所述密封突起上并壓縮所述頂表面后，所述內(nèi)側(cè)表面接觸并推動所述半導(dǎo)體襯底從而將所述半導(dǎo)體襯底對準(zhǔn)于所述電鍍抓斗中。本文中還掲示將半導(dǎo)體襯底對準(zhǔn)并密封于具有弾性體唇形密封件的電鍍抓斗中的方法。在一些實(shí)施例中，所述方法包含打開所述抓斗；向所述抓斗提供襯底；降低所述襯底以通過所述唇形密封件的上部分且到所述唇形密封件的密封突起上；壓縮所述唇形密封件的所述上部分的頂表面以對準(zhǔn)所述襯底；以及在所述襯底上按壓以在所述密封突起與所述襯底之間形成密封件。在一些實(shí)施例中，壓縮所述唇形密封件的所述上部分的所述頂表面使所述唇形密封件的所述上部分的內(nèi)側(cè)表面推動所述襯底從而將所述襯底對準(zhǔn)于所述抓斗中。在一些實(shí)施例中，壓縮所述頂表面以對準(zhǔn)所述襯底包含用所述抓斗的圓錐的第一表面在所述頂表面上按壓，且在所述襯底上按壓以形成密封件包含用所述抓斗的所述圓錐的第二表面在所述襯底上按壓。在一些實(shí)施例中，壓縮所述頂表面以對準(zhǔn)所述襯底包含用所述抓斗的第一按壓組件推動所述頂表面，且在所述襯底上按壓以形成密封件包含用所述抓斗的第二按壓組件在所述襯底上按壓。在某些這種實(shí)施例中，所述第二按壓組件可相對于所述第一按壓組件獨(dú)立地移動。在某些這種實(shí)施例中，壓縮所述頂表面包含基于所述半導(dǎo)體襯底的直徑調(diào)整由所述第一按壓組件施加的按壓力。


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圖1是用于用電化學(xué)方式處理半導(dǎo)體晶片的晶片固持和定位設(shè)備的透視圖。圖2是具有用多個柔性指狀物制成的接觸環(huán)的抓斗組合件的剖面示意圖。圖3A是具有擁有集成接觸元件的唇形密封件組合件的抓斗組合件的剖面示意圖。圖3B是具有擁有集成接觸元件的不同唇形密封件組合件的另ー抓斗組合件的剖面示意圖。圖4A是具有柔性接觸元件的唇形密封件組合件的剖面示意圖。圖4B是形成與半導(dǎo)體襯底介接的保形接觸表面的所展示的圖4A的唇形密封件組合件的剖面示意圖。圖5A是經(jīng)配置以在抓斗組合件內(nèi)對準(zhǔn)半導(dǎo)體襯底的唇形密封件組合件的剖面示意圖。圖5B是圖5A的唇形密封件組合件的剖面示意圖，其中抓斗組合件的圓錐的表面按壓在唇形密封件組合件的上表面上。圖5C是圖5A和圖5B的唇形密封件組合件的剖面示意圖，其中抓斗組合件的圓錐的表面推動唇形密封件的上表面和半導(dǎo)體襯底兩者。圖6是說明電鍍半導(dǎo)體襯底的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在以下描述中，闡述許多特定細(xì)節(jié)以便提供對所呈現(xiàn)的概念的詳盡理解?？稍跊]有這些特定細(xì)節(jié)中的ー些或全部的情況下實(shí)踐所呈現(xiàn)的概念。在其它情況下，未詳細(xì)描述眾所熟知的過程操作以便不會不必要地混淆所描述的概念。盡管將結(jié)合特定實(shí)施例描述ー些概念，然而應(yīng)理解，這些實(shí)施例不希望為限制性的。圖1中呈現(xiàn)示范性電鍍設(shè)備以便為本文中所掲示的各種唇形密封件和接觸元件實(shí)施例提供某一情境。具體來說，圖1呈現(xiàn)用于用電化學(xué)方式處理半導(dǎo)體晶片的晶片固持和定位設(shè)備100的透視圖。設(shè)備100包含晶片嚙合組件，其有時稱作“抓斗組件”或“抓斗組合件”或僅稱作“抓斗”。抓斗組合件包括杯101和圓錐103。如隨后圖中將展示，杯101固持晶片且圓錐103將晶片緊固地夾緊于杯中?？墒褂贸舜颂幘唧w描繪的杯和圓錐設(shè)計的其它杯和圓錐設(shè)計。共同特征為具有晶片駐留于其中的內(nèi)部區(qū)的杯和抵著杯按壓晶片以將其固持于適當(dāng)位置的圓錐。 在所描繪的實(shí)施例中，抓斗組合件(其包含杯101和圓錐103)由撐桿104支撐，撐桿104連接到頂板105。這個組合件(101、103、104和105)由電動機(jī)107經(jīng)由連接到頂板105的主軸106驅(qū)動。電動機(jī)107附接到安裝托架(未圖示)。在電鍍期間主軸106將カ矩(從電動機(jī)107)傳遞到抓斗組合件，從而使固持于其中的晶片(此圖中未圖示)旋轉(zhuǎn)。主軸106內(nèi)的氣缸(未圖示)也提供用于嚙合杯101與圓錐103的垂直力。當(dāng)抓斗解開時(未圖示)，具有末端執(zhí)行器臂的機(jī)械手可將晶片插入于杯101與圓錐103之間。在插入晶片之后，圓錐103與杯101嚙合，此將晶片固定于設(shè)備100內(nèi)，從而使晶片的一側(cè)上的工作表面(但另ー側(cè)上并不)暴露以用于與電解質(zhì)溶液接觸。在某些實(shí)施例中，抓斗組合件包含保護(hù)圓錐103以防飛濺的電解質(zhì)的噴灑裙部109。在所描繪的實(shí)施例中，噴灑裙部109包含垂直圓周套管和圓形帽部分。間隔部件110維持噴灑裙部109與圓錐103之間的分離。出于此論述的目的，包含組件101-110的組合件統(tǒng)稱為“晶片固持器”(或“襯底固持器”)111。然而，注意，“晶片固持器”/ “襯底固持器”的概念一般延伸到嚙合晶片/襯底并允許其移動和定位的組件的各種組合和子組合。傾斜組合件(未圖示)可連接到晶片固持器以準(zhǔn)許將晶片成角度地浸沒(與平坦水平浸沒成對比)到電鍍?nèi)芤褐?。在一些?shí)施例中使用板和樞軸關(guān)節(jié)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和布置以沿著弧形路徑(未圖示)移動晶片固持器111，且結(jié)果使晶片固持器111的近端(即，杯和圓錐組合件)傾斜。另外，經(jīng)由致動器(未圖示)垂直地向上或向下提升整個晶片固持器111以將晶片固持器的近端浸沒到電鍍?nèi)芤褐?。因此，兩組件定位機(jī)構(gòu)針對晶片提供沿著與電解質(zhì)表面垂直的軌道的垂直移動和允許偏離水平定向(即，平行于電解質(zhì)表面)的傾斜移動兩者(成角度晶片浸沒能力)。注意，晶片固持器111與電鍍單元115 —起使用，電鍍單元115具有容納陽極腔室157和電鍍?nèi)芤旱碾婂兦皇?17。腔室157固持陽極119(例如，銅陽極)且可包含膜片或經(jīng)設(shè)計以將不同電解質(zhì)化學(xué)物質(zhì)維持于陽極室和陰極室中的其它分離器。在所描繪的實(shí)施例中，擴(kuò)散器153用于以一致朝向而朝著旋轉(zhuǎn)晶片向上引導(dǎo)電解質(zhì)。在某些實(shí)施例中，流量擴(kuò)散器是高電阻虛陽極(HRVA)板，其由一片固體絕緣材料(例如，塑料)制成，具有大量(例如，4000-15000個)一維小孔(直徑為0. 01英寸到0. 050英寸)且連接到板上方的陰極腔室?？椎目倷M截面面積小于總投影面積的約5%，且因此將相當(dāng)大的流動阻カ引入于電鍍單元中，從而有助于改善系統(tǒng)的電鍍一致性。2008年7月11日申請的美國專利申請案第12/291，356號中提供對高電阻虛陽極板和用于以電化學(xué)方式處理半導(dǎo)體晶片的對應(yīng)設(shè)備的額外描述，所述專利申請案出于所有目的特此以引用的方式全文并入本文中。電鍍單元也可包含用于控制和產(chǎn)生分離電解質(zhì)流動型式的分離膜片。在另ー實(shí)施例中，使用膜片以界定陽極腔室，陽極腔室含有大致上無抑制劑、加速劑或其它無機(jī)電鍍添加劑的電解質(zhì)。電鍍單元115也可包含管道或管道接觸以用于使電解質(zhì)循環(huán)通過電鍍単元且靠著被電鍍的エ件。舉例來說，電鍍單元115包含通過陽極119中心的孔垂直延伸到陽極腔室157中心的電解質(zhì)入口管131。在其它實(shí)施例中，單元包含將流體引入到陰極腔室中擴(kuò)散器/HRVA板下方的腔室的外圍壁(未圖示)處的電解質(zhì)入口歧管。在一些情況下，入口管131在膜片153的兩側(cè)(陽極側(cè)和陰極側(cè))上包含出口噴嘴。此布置將電解質(zhì)遞送到陽極腔室和陰極腔室兩者。在其它實(shí)施例中，陽極腔室和陰極腔室由流動阻カ膜片153分離，且每ー腔室具有分離電解質(zhì)的分離流動循環(huán)。如圖1的實(shí)施例中所展示，入口噴嘴155將電解質(zhì)提供到膜片153的陽極側(cè)。另外，電鍍單元115包含沖洗排水管路15 9和電鍍?nèi)芤夯亓鞴苈?61，每一管路直接連接到電鍍腔室117。而且，沖洗噴嘴163在正常操作期間遞送去離子沖洗水以清潔晶片和/或杯。電鍍?nèi)芤阂话闾畛淝皇?17的大部分。為了緩和飛濺和氣泡的產(chǎn)生，腔室117包含內(nèi)部堰165以用于電鍍?nèi)芤夯亓骱屯獠垦?67以用于沖洗水回流。在所描繪實(shí)施例中，這些堰為電鍍腔室117的壁中的圓周垂直狹槽。如上文所陳述，電鍍抓斗通常包含唇形密封件和ー個或ー個以上接觸元件以提供密封和電連接功能。唇形密封件可從弾性體材料制成。唇形密封件與半導(dǎo)體襯底的表面形成密封且拒絕電解質(zhì)進(jìn)入襯底的外圍區(qū)。沒有沉積在此外圍區(qū)中發(fā)生且其不用于形成1C裝置，也就是，外圍區(qū)不是工作表面的一部分。有時，此區(qū)也稱作邊緣拒絕區(qū)域，因?yàn)殡娊赓|(zhì)被拒絕進(jìn)入所述區(qū)域。外圍區(qū)用于在處理期間支撐和密封襯底，以及用干與接觸元件形成電連接。由于一般需要増加工作表面，因此外圍區(qū)需要盡可能小同時維持上述功能。在某些實(shí)施例中，外圍區(qū)離襯底的邊緣在約0. 5毫米與3毫米之間。在安裝期間，唇形密封件和接觸元件與抓斗的其它組件組裝于一起。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解此操作的難度，特別是當(dāng)外圍區(qū)較小吋。由此抓斗提供的總開ロ可比得上襯底的大小(例如，用于容納200mm晶片、300mm晶片、450mm晶片等的開ロ)。此外，襯底具有其自己的大小公差(例如，根據(jù)SEMI規(guī)格對于典型300mm晶片為+/-0. 2毫米)。特別困難的任務(wù)為對準(zhǔn)弾性體唇形密封件和接觸元件，因?yàn)閮烧呤菑南鄬θ嵝圆牧现瞥伞＿@兩個組件需要具有極其精確的相對位置。當(dāng)唇形密封件的密封邊緣和接觸元件定位成彼此相距太遠(yuǎn)時，在抓斗的操作期間在接點(diǎn)和襯底之間可能形成不充分電連接或不形成電連接。同吋，當(dāng)密封邊緣定位成離接點(diǎn)太近時，接點(diǎn)可干擾密封件且引起到外圍區(qū)中的泄露。舉例來說，常規(guī)接觸環(huán)常用多個柔性“指狀物”制成，以類彈簧動作將柔性“指狀物”按壓到襯底上以建立電連接，如圖2的抓斗組合件(標(biāo)注杯201、圓錐203和唇形密封件212)所展示。這些柔性指狀物208不僅極其難以相對于唇形密封件212對準(zhǔn)，而且易于在安裝期間損壞且如果和當(dāng)電解質(zhì)進(jìn)入到外圍區(qū)中時難以清潔。具有集成的接觸元件的唇形密封件組合件本文中所提供的為具有集成到弾性體唇形密封件內(nèi)的接觸元件的新穎唇形密封件組合件。在這項(xiàng)領(lǐng)域中，替代安裝和對準(zhǔn)兩個分開的密封且電組件(例如，唇形密封件和接觸環(huán))，在組合件的制造期間對準(zhǔn)且集成兩個組件。在安裝期間以及在抓斗的操作期間維持這個對準(zhǔn)。因而，僅需要設(shè)定和檢察對準(zhǔn)需求一次，也就是，在組合件的制造期間。圖3A為根據(jù)某些實(shí)施例的具有唇形密封件組合件302的抓斗300的一部分的示意性表示。唇形密封件組合件302包含弾性體唇形密封件304，用于嚙合半導(dǎo)體襯底(未圖示)。唇形密封件304與襯底形成密封件，且拒絕電鍍?nèi)芤哼M(jìn)入半導(dǎo)體襯底的外圍區(qū)，如在這個文獻(xiàn)的其它部分中所描述。唇形密封件304可包含向上和朝向村底延伸的突起308。突起可被壓縮且在一定程度上變形以建立密封件。唇形密封件304具有界定用于拒絕電鍍?nèi)芤哼M(jìn)入外圍區(qū)的周界的內(nèi)徑。唇形密封件組合件302也包含結(jié)構(gòu)上集成到唇形密封件304內(nèi)的ー個或ー個以上接觸元件310。如上敘述，接觸元件310用于在電鍍期間將電流供應(yīng)到半導(dǎo)體襯底。接觸元件310包含暴露部分312，其用于界定比唇形密封件304的第一內(nèi)徑大的第二內(nèi)徑，以便防止干擾唇形密封件組合件302的密封屬性。接觸元件310通常包含另ー暴露部分313，其用于進(jìn)行與電流源(例如，電鍍抓斗的母線316)的電連接。然而，其它連接方案也是可能的。例如，接觸元件310可與可連接到母線316的配電總線314互連。如上敘述，ー個或ー個以上接觸元件310到唇形密封件304內(nèi)的集成是在唇形密封件組合件302的制造期間執(zhí)行，且在組合件的安裝和操作期間維持?？砂炊喾N方式來執(zhí)行這個集成。例如，可在接觸元件310上模制弾性體材料。例如電流配電總線314的其它元件也可以集成到組合件內(nèi)，以改良組合件302的剛度、導(dǎo)電率和其它功能性。
圖3A中說明的唇形密封件組合件302具有接觸元件310，接觸元件310具有位于兩個暴露部分312與313之間且連接兩個暴露部分的中間未暴露部分。這個未暴露部分延伸穿過弾性體唇形密封件304的主體，且完全由結(jié)構(gòu)上集成于弾性體唇形密封件的表面下方的弾性體唇形密封件304圍繞?？?例如)通過在接觸元件310的未暴露部分上模制彈性體唇形密封件304來形成這個類型的唇形密封件組合件302。這個接觸元件可特別易于清潔，因?yàn)榻佑|元件310的僅小部分延伸到唇形密封件組合件302的表面，且被暴露。圖3B說明接觸元件322在弾性體唇形密封件304的表面上延伸且不具有由唇形密封件組合件圍繞的中間區(qū)的另ー個實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，中間區(qū)可被看作接觸元件的第三暴露部分，其結(jié)構(gòu)上集成于弾性體唇形密封件的表面上，且位于接觸元件的前兩個暴露部分312和313之間，從而連接這兩個部分?？?例如)通過將接觸元件322按壓到表面內(nèi)或通過將它模制到表面內(nèi)或通過將它膠合到表面或通過另外將它附著到表面來組裝這個實(shí)施例。與將接觸元件集成到弾性體唇形密封件內(nèi)的方式無關(guān)，與襯底進(jìn)行電連接的接觸元件的點(diǎn)或表面將優(yōu)選地維持其相對于與襯底進(jìn)行密封的唇形密封件的點(diǎn)或表面的對準(zhǔn)。接觸元件和唇形密封件的其它部分可相對于彼此移動。例如，與母線進(jìn)行電連接的接觸元件的暴露部分可相對于唇形密封件移動。返回圖3A，第一內(nèi)徑界定外圍區(qū)，而第二內(nèi)徑界定接觸元件與襯底之間的重疊。在某些實(shí)施例中，第一內(nèi)徑與第二內(nèi)徑之間的差的量值為約0. 5毫米(mm)或小于0.5毫米(mm)，這意味接觸元件310的暴露部分312與電解質(zhì)溶液分_約0. 25mm或小于0. 25mm。這個小的分隔允許具有相對小的外圍區(qū)，同時維持到襯底的充分電連接。在某些這些實(shí)施例中，第一內(nèi)徑與第二內(nèi)徑之間的差的量值為約0. 4mm或小于0. 4_，或約0. 3mm或小于0. 3mm,或約0. 2mm或小于0. 2mm,或約0. 1mm或小于0. 1mm。在其它實(shí)施例中，這些直徑之間的差的量值可為約0. 6mm或小于0. 6mm,或約0. 7mm或小于0. 7mm,或約1mm或小于1mm。在某些實(shí)施例中，接觸元件經(jīng)配置以傳導(dǎo)至少約30安培，或更具體地說，至少約60安培。接觸元件可包含多個指狀物，使得關(guān)于唇形密封件的邊緣來固定這些指狀物的每ー接觸尖端。在相同或其它實(shí)施例中，ー個或ー個以上接觸元件的暴露部分包含多個接觸點(diǎn)。這些接觸點(diǎn)可遠(yuǎn)離弾性體唇形密封件的表面延伸。在其它實(shí)施例中，ー個或ー個以上接觸元件的暴露部分包含連續(xù)表面。具有形成保形接觸表面的柔性接觸元件的唇形密封件組合件到襯底的電連接可通過在抓斗組合件中的襯底的密封和隨后的電鍍期間增大接觸元件與襯底之間的接觸表面來顯著地改良。常規(guī)的接觸元件(例如，圖2中展示的“指狀物”)經(jīng)設(shè)計以僅與襯底進(jìn)行“點(diǎn)接觸”，點(diǎn)接觸具有相對小的接觸面積。當(dāng)接觸指狀物的尖端碰到襯底時，指狀物彎曲以提供與襯底相抵的力。雖然這個力可幫助稍微減小接觸電阻，但時常仍然存在足夠的接觸電阻而在電鍍期間產(chǎn)生問題。此外，接觸指狀物可隨時間因?yàn)閺澢鷦幼鞯脑S多重復(fù)而變損壞。本文中所描述的是具有保形地定位于彈性體唇形密封件的上表面上的一個或一個以上柔性接觸元件的唇形密封件組合件。這些接觸元件經(jīng)配置以在與半導(dǎo)體襯底嚙合后彎曲，且形成當(dāng)襯底由唇形密封件組合件支撐、嚙合和密封時與半導(dǎo)體襯底介接的保形接觸表面。當(dāng)按與在襯底與唇形密封件之間產(chǎn)生密封件的方式類似的方式與唇形密封件相抵按壓襯底時，產(chǎn)生保形接觸表面。然而，應(yīng)通常將密封界面表面與保形接觸表面區(qū)分開，即使兩個表面可相互鄰近地形成?！D4A說明根據(jù)某些實(shí)施例的在將襯底406定位和密封到唇形密封件402上前的唇形密封件組合件400，它具有定位于彈性體唇形密封件402的上表面上的柔性接觸元件404。圖4B說明根據(jù)某些實(shí)施例的在襯底406已被定位且用唇形密封件402密封后的同一唇形密封件組合件400。具體地說，展示柔性接觸元件404當(dāng)襯底由唇形密封件組合件保持/嚙合時彎曲且在與襯底406的界面處形成保形接觸表面。柔性接觸元件404與襯底406之間的電界面可在襯底的(平)前表面和/或襯底的有斜邊緣表面上延伸?？傮w上，通過在與襯底406的界面處提供柔性接觸元件404的保形接觸表面來形成較大的接觸界面區(qū)域。雖然柔性接觸元件404的保形性質(zhì)在襯底的界面處重要，但柔性接觸元件404的其余部分也可關(guān)于唇形密封件402保形。例如，柔性接觸元件404可保形地沿著唇形密封件的表面延伸。在其它實(shí)施例中，柔性接觸元件404的其余部分可自其它(例如，非保形)材料制成，和/或具有不同(例如，非保形)配置。因此，在一些實(shí)施例中，一個或一個以上柔性接觸元件可具有不配置成當(dāng)襯底由唇形密封件組合件嚙合時接觸襯底的一部分，且這個非接觸部分可包括可保形材料，或者它可包括不可保形材料。此外，應(yīng)注意，雖然保形接觸表面可在柔性接觸元件404與襯底406之間形成連續(xù)界面，但形成連續(xù)界面并非必需。例如，在一些實(shí)施例中，保形接觸表面具有間隙，從而與半導(dǎo)體襯底形成非連續(xù)界面。具體地說，非連續(xù)保形接觸表面可自柔性接觸元件404形成，柔性接觸元件404包括安置在彈性體唇形密封件的表面上的許多多個導(dǎo)線尖端和/或?qū)Ь€網(wǎng)。即使非連續(xù)保形接觸表面遵循唇形密封件的形狀，而唇形密封件仍然會在抓斗的閉合期間變形。柔性接觸元件404可附著到彈性體唇形密封件的上表面。例如，柔性接觸元件404可被按壓、膠合、模制或以其它方式附著到所述表面，如上參看圖3A和圖3B所描述(但不在形成保形接觸表面的柔性接觸元件的具體情況下)。在其它實(shí)施例中，柔性接觸元件404可定位于彈性體唇形密封件的上表面上，而不在兩者之間提供任何具體的接合特征。在任一情況下，柔性接觸元件404的保形性由當(dāng)閉合抓斗時由半導(dǎo)體襯底施加的力來確保。此夕卜，雖然柔性接觸元件404的與襯底406介接的部分(形成保形接觸表面)為暴露表面，但柔性接觸元件404的其它部分可能未暴露，例如，按稍微類似于圖3B中說明的集成但不保形的唇形密封件組合件的方式集成于彈性體唇形密封件的表面下方。在某些實(shí)施例中，柔性接觸元件404包含沉積在彈性體唇形密封件的上表面上的導(dǎo)電沉積物的導(dǎo)電層?？梢允褂没瘜W(xué)氣相沉積 (CVD)和/或物理氣相沉積(PVD)和/或電鍍來形成/沉積導(dǎo)電沉積物的導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，柔性接觸元件404可由導(dǎo)電彈性體材料制成。襯底對準(zhǔn)唇形密封件如先前所解釋，襯底的拒絕電鍍?nèi)芤旱耐鈬鷧^(qū)需要小，這需要在閉合和密封抓斗前仔細(xì)且精確地對準(zhǔn)半導(dǎo)體襯底。不對準(zhǔn)可一方面造成泄漏，和/或另一方面造成襯底工件區(qū)域的不必要的覆蓋/阻擋。嚴(yán)厲的襯底直徑容許值可造成對準(zhǔn)期間的額外困難。一些對準(zhǔn)可由轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)(例如，取決于機(jī)器人交遞機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性)和通過使用定位在抓斗杯的側(cè)壁中的對準(zhǔn)特征(例如，緩沖器)來提供。然而，需要將轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)精確地安裝且在安裝期間關(guān)于杯對準(zhǔn)(也就是，關(guān)于其它組件的相對位置“教示”)，以便提供襯底的精確且重復(fù)定位。這個機(jī)器人教示和對準(zhǔn)過程執(zhí)行起來相當(dāng)困難，使用大量勞力，且需要高技術(shù)人員。此夕卜，緩沖器特征難以安裝，且易于具有大的累計誤差，因?yàn)樵诖叫蚊芊饧c緩沖器之間定位了許多零件。因此，本文中所揭示的為不僅用于在抓斗中支撐和密封襯底且亦用于在密封前對準(zhǔn)抓斗中的襯底的唇形密封件?，F(xiàn)將參看圖5A到圖5C來描述這些唇形密封件的各種特征。具體地說，圖5A為根據(jù)某些實(shí)施例的具有唇形密封件502的抓斗部分500的剖面示意性表示，在壓縮唇形密封件502的一部分前，唇形密封件502支撐襯底509。唇形密封件502包含柔性彈性體支撐邊緣503，柔性彈性體支撐邊緣503包括密封突起504。密封突起504經(jīng)配置以嚙合半導(dǎo)體襯底509，從而提供支撐且形成密封件。密封突起504界定用于拒絕電鍍?nèi)芤旱闹芙?，且可具有界定拒絕周界的第一內(nèi)徑(見圖5A)。應(yīng)注意的是，歸因于密封突起504的變形，當(dāng)與彈性體唇形密封件相抵密封襯底時，周界和/或第一內(nèi)徑可稍改變。唇形密封件502還包括位于柔性彈性體支撐邊緣503上方的柔性彈性體上部分
505。柔性彈性體上部分505可以包含經(jīng)配置以被壓縮的頂表面507，且又包含內(nèi)側(cè)表面
506。內(nèi)側(cè)表面506可相對于密封突起504位置向外(意味內(nèi)側(cè)表面506比密封突起504位置遠(yuǎn)離由彈性體唇形密封件保持的半導(dǎo)體襯底的中心)，且經(jīng)配置以當(dāng)頂表面507由電鍍抓斗的另一個組件壓縮時向內(nèi)移動(朝向正被保持的半導(dǎo)體襯底的中心)。在一些實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)表面的至少一部分經(jīng)配置以向內(nèi)移動至少約O. 1mm、或至少約O. 2mm、或至少約O. 3mm、或至少約O. 4mm、或至少約O. 5mm。這個向內(nèi)運(yùn)動可使唇形密封件的內(nèi)側(cè)表面506接觸半導(dǎo)體襯底的擱置在密封突起504上的邊緣，從而朝向唇形密封件的中心推動襯底，且因此使它在電鍍抓斗內(nèi)對準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，柔性彈性體上部分505界定比第一內(nèi)徑(以上所描述)大的第二內(nèi)徑(見圖5A)。當(dāng)未壓縮頂表面507時，第二內(nèi)徑比半導(dǎo)體襯底509的直徑大，使得半導(dǎo)體襯底509可通過經(jīng)過柔性彈性體上部分505將它降低且將它放置在柔性彈性體支撐邊緣503的密封突起504上來裝載到抓斗內(nèi)。唇形密封件502還可以具有集成式或另外附著的接觸元件508。在其它實(shí)施例中，接觸元件508可以為分隔的組件。無論如何，不管它是不是分隔的組件，如果接觸元件508提供于唇形密封件502的內(nèi)側(cè)表面506上，那么接觸元件508還可以卷入襯底的對準(zhǔn)中。因此，在這些實(shí)例中，接觸元件508如果存在，那么可被視為內(nèi)側(cè)表面506的一部分?？砂炊喾N方式實(shí)現(xiàn)彈性體上部分505的頂表面507的壓縮(以便對準(zhǔn)且密封電鍍抓斗內(nèi)的半導(dǎo)體襯底)。例如，頂表面507可由抓斗的圓錐或某一個其它組件的一部分壓縮。圖5B為根據(jù)某些實(shí)施例的緊接在由圓錐510壓縮前的圖5A中展示的同一抓斗部分的示意性表面。如果使用圓錐510按壓在上部分505的頂表面507上以便使上部分變形，以及按壓在襯底509上以便與密封突起504相抵密封襯底509，那么，圓錐可以具有兩個表面511和512，這兩個表面按特別方式相對于彼此偏移。具體地說，第一表面511經(jīng)配置以按壓上部分505的頂表面507，而第二表面512經(jīng)配置以按壓在襯底509上。通常在與密封突起504相抵密封襯底509前對準(zhǔn)襯底509。因此，第一表面511可能需要在第二表面512按壓在襯底509上前按壓在頂表面507上。因而，當(dāng)?shù)谝槐砻?11接觸頂表面507時，在第二表面512與襯底509之間可以存在間隙，如在圖5B中所示。這個間 隙可取決于上部分505的必要變形來提供對準(zhǔn)。在其它實(shí)施例中，頂表面507和襯底509由抓斗的可具有獨(dú)立控制的垂直定位的不同組件按壓。這個配置可允許在按壓到襯底509上前獨(dú)立控制上部分505的變形。例如，一些襯底可具有比其它者大的直徑。在某些實(shí)施例中，這些較大襯底的對準(zhǔn)可能需要且甚至要求比較小襯底少的變形，這是因?yàn)樵谳^大襯底與內(nèi)側(cè)表面506之間存在較少初始間隙。圖5C為根據(jù)某些實(shí)施例的在密封了抓斗后在圖5A和圖5B中展示的同一抓斗部分的示意性表示。由圓錐510的第一表面511 (或一些其它壓縮組件)進(jìn)行的上部分505的頂表面507的壓縮可造成上部分505的變形，使得內(nèi)側(cè)表面506向內(nèi)移動，從而接觸且推動半導(dǎo)體襯底509，以便對準(zhǔn)抓斗中的半導(dǎo)體襯底509。雖然圖5C說明抓斗的小部分的剖面，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，此對準(zhǔn)過程同時發(fā)生在襯底509的全周界周圍。在某些實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)表面506的一部分經(jīng)配置以當(dāng)壓縮頂表面507時朝向唇形密封件的中心移動至少約O. 1mm、或至少約O. 2mm、或至少約O. 3mm、或至少約O. 4mm、或至少約O. 5mm。對準(zhǔn)且密封抓斗中的襯底的方法還在本文中所揭示的為對準(zhǔn)且密封具有彈性體唇形密封件的電鍍抓斗中的半導(dǎo)體襯底的方法。圖6的流程圖說明這些方法中的一些。例如，一些實(shí)施例方法涉及打開抓斗(方塊602)，將襯底提供到電鍍抓斗(方塊604)，降低襯底以通過唇形密封件的上部分且到唇形密封件的密封突起上(方塊606)，和壓縮唇形密封件的上部分的頂表面以對準(zhǔn)襯底(方塊608)。在一些實(shí)施例中，在操作608期間的壓縮彈性體唇形密封件的上部分的頂表面使上部分的內(nèi)側(cè)表面接觸半導(dǎo)體襯底，且推動襯底，使它在抓斗中對準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，在操作608期間對準(zhǔn)半導(dǎo)體襯底后，方法繼續(xù)進(jìn)行在操作610中按壓在半導(dǎo)體襯底上以在密封突起與半導(dǎo)體襯底之間形成密封件。在某些實(shí)施例中，在按壓在半導(dǎo)體襯底上期間，繼續(xù)壓縮頂表面。例如，在某些這些實(shí)施例中，壓縮頂表面和按壓在半導(dǎo)體襯底上可由抓斗的圓錐的兩個不同表面執(zhí)行。因此，圓錐的第一表面可按壓在頂表面上以將它壓縮，且圓錐的第二表面可按壓在襯底上以與彈性體唇形密封件形成密封件。在其它實(shí)施例中，壓縮頂表面和按壓在半導(dǎo)體襯底上由抓斗的兩個不同組件獨(dú)立地執(zhí)行。抓斗的這兩個按壓組件通?？上鄬τ诒舜霜?dú)立地移動，因此允許一旦襯底由另一個按壓組件按壓且與唇形密封件相抵密封，那么頂表面的壓縮停止。此外，可通過借助于半導(dǎo)體襯底的相關(guān)聯(lián)的按壓組件獨(dú)立地更改施加于它上面的力基于它的直徑來調(diào)整頂表面的壓縮等級。這些操作可以為較大的電鍍過程的部分，它也在圖6的流程圖中作描繪且下文作簡要描述。一開始，抓斗的唇形密封件和接觸區(qū)域可清潔且干燥。打開抓斗(方塊602)，且將襯底裝載到抓斗內(nèi)。在某些實(shí)施例中，接觸尖部稍坐落于密封唇的平面上方，且在此情況下，襯底由在襯底周期的接觸尖部的陣列支撐。抓斗接著通過向下移動圓錐而閉合且密封。在這個閉合操作期間，根據(jù)以上描述的各種實(shí)施例建立電接觸和密封件。另外，可與彈性體唇形密封件底座相抵向下介接觸件的底部角落加力，這導(dǎo)致在晶片的尖部與前側(cè)之間的額外力?？缮詨嚎s密封唇以確保在全周界周圍的密封件。在一些實(shí)施例中，當(dāng)一開始將襯底定位到杯內(nèi)時，僅密封唇與前表面接觸。在這個實(shí)例中，在密封唇的壓縮期間建立尖部與前表面之間的電接觸。一旦建立了密封件和電接觸，那么載有襯底的抓斗被浸沒到電鍍槽內(nèi)，且在槽中 電鍍，同時被保持在抓斗中(方塊612)。在這個操作中使用的銅電鍍?nèi)芤旱牡湫徒M成包括在約O. 5g/L-80g/L的濃度范圍下、更具體來說在約5g/L-60g/L下且甚至更具體地說在約18g/L-55g/L下的銅離子，和在約O. lg/L-400g/L的濃度下的硫酸。低酸銅電鍍?nèi)芤和ǔ：屑s5g/L-10g/L的硫酸。中等和高酸溶液分別含有約50g/L-90g/L和150g/L_180g/L的硫酸。氯離子的濃度可為約lmg/L-100mg/L?？墒褂迷S多銅電鍍有機(jī)添加劑,例如,EnthoneViaform、Viaform NexT、Viaform Extreme (可購自康乃狄克州西黑文的樂思公司)或所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它加速劑、抑制劑和勻涂劑。電鍍操作的實(shí)例更詳細(xì)地描述于2006年11月28日申請的美國專利申請案第11/564，222號中，為了所有目的，但尤其是為了描述電鍍操作的目的，這個申請案在此被以引用的方式全部并入本文中。一旦電鍍完成，且已將適當(dāng)量的材料沉積于襯底的前表面上，那么從電鍍槽去除襯底。接著旋轉(zhuǎn)襯底和抓斗以去除抓斗表面上的大多數(shù)殘余電解質(zhì)，殘余電解質(zhì)歸因于表面張力和粘著力而留在那里。接著沖洗抓斗，同時繼續(xù)旋轉(zhuǎn)以稀釋且沖刷來自抓斗和襯底表面的盡可能多的曳出電解流體。接著在關(guān)掉沖洗液體達(dá)一定時間(通常至少約2秒)的情況下旋轉(zhuǎn)襯底，以去除一些剩余的沖洗物。這個過程可繼續(xù)進(jìn)行打開抓斗(方塊614)和去除處理過的襯底(方塊616)?？舍槍π碌木r底將操作方塊604到616重復(fù)多次，如在圖6中所指示。在某些實(shí)施例中，在密封抓斗期間和/或在襯底的處理期間，使用系統(tǒng)控制器來控制工藝條件。系統(tǒng)控制器將通常包含一個或一個以上存儲器裝置和一個或一個以上處理器。處理器可包含CPU或計算機(jī)、模擬和/或數(shù)字輸入/輸出連接、步進(jìn)電動機(jī)控制器板等。在處理器上執(zhí)行用于實(shí)施適當(dāng)控制操作的指令。這些指令可存儲于與控制器相關(guān)聯(lián)的存儲器裝置上，或者它們可在網(wǎng)絡(luò)上提供。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器控制處理系統(tǒng)的所有活動。系統(tǒng)控制器執(zhí)行包含用于控制以上列出的處理步驟的時序的指令集和特定過程的其它參數(shù)的系統(tǒng)控制軟件。在一些實(shí)施例中，可使用存儲于與控制器相關(guān)聯(lián)的存儲器裝置上的其它計算機(jī)程序、稿本或例行程序。通常，存在與系統(tǒng)控制器相關(guān)聯(lián)的使用者接口。使用者接口可包含顯示屏、顯示工藝條件的圖形軟件和使用者輸入裝置(例如，指向裝置、鍵盤、觸摸屏、擴(kuò)音器等)。
可按任何常規(guī)的計算機(jī)可讀編程語言來撰寫用于控制以上操作的計算機(jī)程序碼例如，匯編語目、C、C++、Pascal、 Fortran或其它語目。編譯的目標(biāo)代碼或稿本由處理器執(zhí)行以執(zhí)行在程序中識別的任務(wù)。用于監(jiān)視過程的信號可由系統(tǒng)控制器的模擬和/或數(shù)字輸入連接提供。在處理系統(tǒng)的模擬和數(shù)字輸出連接上輸出用于控制過程的信號?？山Y(jié)合平版圖案化工具或過程來使用上文描述的設(shè)備/過程，例如，針對半導(dǎo)體裝置、顯示器、LED、光伏打面板和類似者的制備或制造。通常，但未必，這些工具/過程將在共同的制造設(shè)施中一起使用或進(jìn)行。薄膜的平版圖案化通常包含下列步驟中的一些或全部，每一個步驟是用許多可能的工具來啟用的(I)使用旋涂或噴涂工具在工件(也就是，襯底)上涂覆光阻；(2)使用熱板或爐或UV固化工具固化光阻；(3)用例如晶片步進(jìn)器的工具，將光阻對可見光或UV光或X射線光曝光；(4)顯影光阻，以便選擇性地去除光阻，且進(jìn)而使用例如濕式清洗臺的工具將它圖案化；(5)通過使用干燥或等離子輔助式蝕刻工具，將光阻圖案轉(zhuǎn)印到下面的薄膜或工件上；和(6)使用例如RF或微波等離子光阻剝離器去除光阻。其它實(shí)施例雖然本文中展示且描述了本發(fā)明的說明性實(shí)施例和應(yīng)用，但保留在本發(fā)明的概念、范疇和精神內(nèi)的許多變化和修改是可能的，并且在熟讀本申請案之后，這些變化將對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員變得清晰。因此，本實(shí)施例應(yīng)被視為說明性且并非限制性，且本發(fā)明并不限于本文中給出的細(xì)節(jié)，而可在所附權(quán)利要求書的范疇和等效物內(nèi)作修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在電鍍抓斗中使用以用于在電鍍期間嚙合半導(dǎo)體襯底并將電流供應(yīng)到所述半導(dǎo)體襯底的唇形密封件組合件，所述唇形密封件組合件包括 彈性體唇形密封件，其用于在電鍍期間嚙合所述半導(dǎo)體襯底，其中在嚙合后，所述彈性體唇形密封件即刻大致上拒絕電鍍?nèi)芤哼M(jìn)入所述半導(dǎo)體襯底的外圍區(qū)；以及 一個或一個以上接觸元件，其用于在電鍍期間將電流供應(yīng)到所述半導(dǎo)體襯底，所述一個或一個以上接觸元件在結(jié)構(gòu)上與所述彈性體唇形密封件集成且包括第一暴露部分，所述第一暴露部分在所述唇形密封件與所述襯底嚙合后即刻接觸所述襯底的所述外圍區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的唇形密封件組合件，其中所述一個或一個以上接觸元件進(jìn)一步包括用于與電流源形成電連接的第二暴露部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的唇形密封件組合件，其中所述電流源為所述電鍍抓斗的母 線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的唇形密封件組合件，其中所述一個或一個以上接觸元件進(jìn)一步包括連接所述第一與第二暴露部分的第三暴露部分，所述第三暴露部分在結(jié)構(gòu)上集成于所述彈性體唇形密封件的表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的唇形密封件組合件，其中所述一個或一個以上接觸元件進(jìn)一步包括連接所述第一與第二暴露部分的未暴露部分，所述未暴露部分在結(jié)構(gòu)上集成于所述彈性體唇形密封件的表面下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的唇形密封件組合件，其中所述彈性體唇形密封件模制于所述未暴露部分上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的唇形密封件組合件，其中所述彈性體唇形密封件包括第一內(nèi)徑，所述第一內(nèi)徑界定大致上圓形周界以用于拒絕所述電鍍?nèi)芤哼M(jìn)入所述外圍區(qū)，且其中所述一個或一個以上接觸元件的所述第一暴露部分界定比所述第一內(nèi)徑大的第二內(nèi)徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的唇形密封件組合件，其中所述第一內(nèi)徑與所述第二內(nèi)徑之間的差的量值為約O. 5mm或小于O. 5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的唇形密封件組合件，其中所述第一內(nèi)徑與所述第二內(nèi)徑之間的所述差的所述量值為約O. 3mm或小于O. 3mm。
10.一種用于在電鍍抓斗中使用以用于在電鍍期間嚙合半導(dǎo)體襯底并將電流供應(yīng)到所述半導(dǎo)體襯底的唇形密封件組合件，所述唇形密封件組合件包括 彈性體唇形密封件，其用于在電鍍期間嚙合所述半導(dǎo)體襯底，其中在嚙合后，所述彈性體唇形密封件即刻大致上拒絕電鍍?nèi)芤哼M(jìn)入所述半導(dǎo)體襯底的外圍區(qū)；以及 一個或一個以上柔性接觸元件，其用于在電鍍期間將電流供應(yīng)到所述半導(dǎo)體襯底，所述一個或一個以上柔性接觸元件的至少一部分保形地位于所述彈性體唇形密封件的上表面上，且其中在與所述半導(dǎo)體襯底嚙合后，所述柔性接觸元件經(jīng)配置以即刻彎曲并形成與所述半導(dǎo)體襯底介接的保形接觸表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的唇形密封件組合件，其中所述保形接觸表面與所述半導(dǎo)體襯底的斜邊緣介接。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的唇形密封件組合件，其中所述一個或一個以上柔性接觸元件具有不配置成在所述襯底由所述唇形密封件組合件嚙合時接觸所述襯底的一部分，且其中所述非接觸部分包括非保形材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的唇形密封件組合件，其中所述保形接觸表面與所述半導(dǎo)體襯底形成連續(xù)界面。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的唇形密封件組合件，其中所述保形接觸表面與所述半導(dǎo)體襯底形成具有間隙的非連續(xù)界面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的唇形密封件組合件，其中所述一個或一個以上柔性接觸元件包括安置于所述彈性體唇形密封件的表面上的多個導(dǎo)線尖端或一導(dǎo)線網(wǎng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的唇形密封件組合件，其中保形地位于所述彈性體唇形密封件的所述上表面上的所述一個或一個以上柔性接觸元件包括使用選自由以下各者組成的群組的一種或一種以上技術(shù)形成的導(dǎo)電沉積物化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積以及電鍍。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的唇形密封件組合件，其中保形地位于所述彈性體唇形密封件的所述上表面上的所述一個或一個以上柔性接觸元件包括導(dǎo)電彈性體材料。
18.一種用于在電鍍抓斗中使用以用于將半導(dǎo)體襯底支撐、對準(zhǔn)和密封于所述電鍍抓斗中的彈性體唇形密封件，所述唇形密封件包括 柔性彈性體支撐邊緣，其包括經(jīng)配置以支撐和密封所述半導(dǎo)體襯底的密封突起，其中在密封所述襯底后，所述密封突起即刻界定周界以用于拒絕電鍍?nèi)芤?；以? 柔性彈性體上部分，其定位于所述柔性彈性體支撐邊緣上方，所述柔性彈性體上部分包括 頂表面，其經(jīng)配置以被壓縮；以及 內(nèi)側(cè)表面，其相對于所述密封突起向外定位，所述內(nèi)側(cè)表面經(jīng)配置以在所述頂表面被壓縮后即刻向內(nèi)移動且對準(zhǔn)所述半導(dǎo)體襯底。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性體唇形密封件，其中所述內(nèi)側(cè)表面的至少一部分經(jīng)配置以在所述頂表面被壓縮后即刻向內(nèi)移動約O. 2mm或至少O. 2_。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的彈性體唇形密封件，其中當(dāng)所述頂表面未被壓縮時，所述內(nèi)側(cè)表面定位成足夠向外以允許所述半導(dǎo)體襯底降低通過所述柔性彈性體上部分且放置到所述密封突起上而不接觸所述上部分，但其中在將所述半導(dǎo)體襯底放置于所述密封突起上并壓縮所述頂表面后，所述內(nèi)側(cè)表面即刻接觸并推動所述半導(dǎo)體襯底，從而將所述半導(dǎo)體襯底對準(zhǔn)于所述電鍍抓斗中。
21.一種將半導(dǎo)體襯底對準(zhǔn)并密封于具有彈性體唇形密封件的電鍍抓斗中的方法，所述方法包括 打開所述抓斗； 向所述抓斗提供襯底； 降低所述襯底以通過所述唇形密封件的上部分且到所述唇形密封件的密封突起上； 壓縮所述唇形密封件的所述上部分的頂表面以對準(zhǔn)所述襯底；以及 在所述襯底上按壓以在所述密封突起與所述襯底之間形成密封。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中壓縮所述唇形密封件的所述上部分的所述頂表面致使所述唇形密封件的所述上部分的內(nèi)側(cè)表面推動所述襯底，從而將所述襯底對準(zhǔn)于所述抓斗中。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中壓縮所述頂表面以對準(zhǔn)所述襯底包括用所述抓斗的圓錐的第一表面在所述頂表面上按壓，且其中在所述襯底上按壓以形成密封包括用所述抓斗的所述圓錐的第二表面在所述襯底上按壓。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中壓縮所述頂表面以對準(zhǔn)所述襯底包括用所述抓斗的第一按壓組件推動所述頂表面，且其中在所述襯底上按壓以形成密封包括用所述抓斗的第二按壓組件在所述襯底上按壓，所述第二按壓組件可相對于所述第一按壓組件獨(dú)立地移動。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中壓縮所述頂表面包括基于所述半導(dǎo)體襯底的直徑調(diào)整由所述第一按壓組件施加的按壓力。
全文摘要
本發(fā)明案揭示用于半導(dǎo)體電鍍設(shè)備的唇形密封件和接觸元件。本發(fā)明中揭示用于在電鍍抓斗中使用的唇形密封件組合件，所述唇形密封件組合件可包含用于拒絕電鍍?nèi)芤哼M(jìn)入半導(dǎo)體襯底的外圍區(qū)的彈性體唇形密封件以及一個或一個以上電接觸元件。所述接觸元件可在結(jié)構(gòu)上與所述彈性體唇形密封件集成。所述唇形密封件組合件可包含一個或一個以上柔性接觸元件，所述一個或一個以上柔性接觸元件的至少一部分可保形地位于所述彈性體唇形密封件的上表面上，且可經(jīng)配置以彎曲并形成與所述襯底介接的保形接觸表面。本發(fā)明中所揭示的一些彈性體唇形密封件可將襯底支撐、對準(zhǔn)并密封于抓斗中，且可包含定位于柔性彈性體支撐邊緣上方的柔性彈性體上部分，所述上部分具有頂表面和內(nèi)側(cè)表面，所述內(nèi)側(cè)表面經(jīng)配置以在所述頂表面被壓縮后即刻向內(nèi)移動并對準(zhǔn)所述襯底。
文檔編號C25D7/12GK102953104SQ20121028973
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者馮京賓, 馬歇爾·R·斯托厄爾, 弗雷德里克·D·維爾莫特 申請人:諾發(fā)系統(tǒng)有限公司